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論文

Periodic hole structure in a spin-chain ladder material Sr$$_{14}$$Cu$$_{24}$$O$$_{41}$$

福田 竜生; 水木 純一郎; 松田 雅昌

Physical Review B, 66(1), p.012104_1 - 012104_4, 2002/07

 被引用回数:16 パーセンタイル:37.02(Materials Science, Multidisciplinary)

Cuスピンのつくるchain及びladder構造を共に持つSr$$_{14}$$Cu$$_{24}$$O$$_{41}$$は、そのchain構造の中にはホールがドープされ、Zhang-Rice singletとなって周期構造をつくっていることが知られている。その周期構造には主に2種類の構造モデルが考えられるが、シンクロトロンX線回折による結晶歪みの測定ではchain構造の4倍周期、中性子非弾性散乱によるスピン波の測定ではchain構造の5倍周期と、測定手法によって結果が異なっていた。われわれは、この実験手法によるホールの周期の違いは、それぞれの実験プローブによる試料の測定領域の違いからきているのではないかと考え、より試料全体を測定できる高エネルギーX線によるシンクロトロンX線回折実験を行った。その結果は、中性子散乱によるものと同じくchain構造の5倍周期になっていることがわかり、さらに、構造モデルを仮定したX線回折強度計算によって、実験結果をほぼ再現できることも確認できた。

論文

Spin gap in the hole-doped spin ladder system (Sr$$_{2.5}$$Ca$$_{11.5}$$)Cu$$_{24}$$O$$_{41}$$; Neutron inelastic scattering study

片野 進; 永田 貴志*; 秋光 純*; 西 正和*; 加倉井 和久*

Physical Review Letters, 82(3), p.636 - 639, 1999/01

 被引用回数:63 パーセンタイル:10.66(Physics, Multidisciplinary)

ホール添加の二本足スピンはしご系(Sr$$_{2.5}$$Ca$$_{11.5}$$)Cu$$_{24}$$O$$_{41}$$は高圧下で特異な超伝導を示すが、この超伝導の発現に密接に関連していると考えられているスピン液体状態についてはよくわかっていない。このスピン状態に関して、常圧において中性子非弾性散乱実験を行った。その結果、スピン液体状態を記述するスピンギャップのエネルギーは32.1MeVで、これは純粋な母物質Sr$$_{14}$$Cu$$_{24}$$O$$_{41}$$の値とほとんど変わっていないことがわかった。また分散関係から得られた交換相互作用のエネルギーは、はしご方向に約90MeV(J$$_{//}$$)、さんの方向に約65MeV(J$$_{bot}$$)と得られた。これらは母物質の値よりわずかに小さくなっている。

論文

Coexistence of the spin liquid state and the magnetic ordering in the spin ladder compound; Sr$$_{14-x}$$Ca$$_{x}$$Cu$$_{24}$$O$$_{41}$$

永田 貴志*; 藤野 裕一*; 大石 一城*; 秋光 純*; 片野 進; 西 正和*; 加倉井 和久*

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 60(8-9), p.1039 - 1043, 1999/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:89.72(Chemistry, Multidisciplinary)

スピンがラダー状(はしご型)に配列した新物質における特異な超伝導の発現に関連して、基底状態であるスピン液体状態におけるスピンギャップと反強磁性の特性を電気抵抗、磁化率、中性子散乱等の実験によって調べた。超伝導は高圧下3~8GPaの範囲で誘起される。これに伴ってスピンギャップの励起や反強磁性が高圧下で抑制されていることが明らかになった。

論文

Pressure effects on spin-gap and antiferromagnetism in the hole-doped spin ladder system Sr$$_{2.5}$$Ca$$_{11.5}$$Cu$$_{24}$$O$$_{41}$$

片野 進; 永田 貴志*; 藤野 裕一*; 秋光 純*; 西 正和*; 加倉井 和久*

Physica B; Condensed Matter, 259-261, p.1046 - 1047, 1999/00

 被引用回数:10 パーセンタイル:46.6

スピン液体状態と反強磁性が共存する新物質Sr$$_{2.5}$$Ca$$_{11.5}$$Cu$$_{24}$$O$$_{41}$$に対して、高圧下での中性子散乱実験を行い、この系の圧力誘起の超伝導と磁性との関連を調べた。この結果、スピン一重項の励起エネルギーが圧力によって変化しないこと、反強磁性秩序の転移温度が圧力とともに上昇することなど、超伝導の発現にとって通常は不利と考えられる結果が得られた。

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