도호쿠 대학은 압력에 의해 "스핀 S = 1/2 삼각 격자 반 강자성체 Cs2CuCl4"의 결정을 왜곡하여 교환 상호 작용을 정밀하게 제어하고 강자장 하에서 "전자 스핀 공명"이라는 방법으로 조사함으로써, 순차적으로 나타나는 복수의 새로운 자기상을 발견했다.이번 연구 성과는 헬름홀츠 협회 독일 연구 센터, 미국 국립 고자장 연구소, 고베 대학, 오사카 부립 대학, 도쿄 공업 대학의 연구자와의 국제 공동 연구에 의한 것.

 

 삼각 격자 반강자성체에서는, 모든 자기 상호작용을 만족시키는 안정상태가 존재하지 않는 「기하학적 좌절」이라고 불리는 상태를 갖고, 다수의 상태가 비틀어져 있다.이것은 작은 자극으로 상태가 극적으로 바뀔 것으로 예상되었다.특히, 자기의 단위인 스핀이 최소의 1/2을 취하는 경우에는, 「양자 흔들림」이 크고, 이 효과가 증폭된다.그러나 지금까지 그 예상에 대한 체계적인 실험에 의한 검증은 거의 이루어지지 않았다.

 이번에 스핀이 최소값인 1/2을 가지며, 정삼각형으로부터 왜곡된 구조를 가지는 「삼각 격자 반강자성체 Cs2CuCl4」에 2기가파스칼의 고압을 가하고 동시에 25테슬라의 강자장을 가한다. 따라서 거의 연속적인 교환 상호 작용의 비율 변화와 자기 편극의 상당한 제어에 성공했다.또한,이 상태에서 자기 특성을 결정하기 위해 "전자 스핀 공명 측정"법에 의해 순차적인 양자상 전이가 발견되었다.

 고압에 의해 상호작용을 정밀하게 제어하고, 이것에 강자장을 가함으로써 새로운 자기상을 발견한 이번 성과는 극한 환경하에서의 좌절 자성체에서의 양자상 전이의 연구에 새로운 가능성 을 가져왔다.

논문 정보:【Nature Communications】Pressure-tuning the quantum spin Hamiltonian of the triangular lattice antiferromagnet Cs2CuCl4

고베 대학

첨단 연구·문리 융합 연구로 빛나는 탁월한 연구 대학에

세계에 열린 항만도시에 위치한 고베대학은 '인문·인간과학계', '사회과학계', '자연과학계', '생명·의학계'의 4대 대학술 계열 아래 10개 학부, 15개 대학원, 한 연구소와 다수의 센터를 가진 종합 대학입니다. 「학리와 실제의 조화」를 이념으로 해, 문계 분야·이계 분야 쌍방에 강점 […]

도호쿠 대학

혁신의 원천이 되는 뛰어난 연구 성과를 창출해, 차세대를 담당하는 유능한 인재를 육성

도호쿠 대학은 개학 이래의 「연구 제일주의」의 전통, 「문도 개방」의 이념 및 「실학 존중」의 정신을 바탕으로, 풍부한 교양과 인간성을 가져 인간·사회나 자연의 사상 에 대해 「과학하는 마음」을 가지고 지적 탐구를 하는 행동력이 있는 인재, 국제적 시야에 서 다양한 분야에서 전문성을 발휘해 지도적

도쿄공업대학

시대를 만드는 지식을 다해, 기술을 닦고, 높은 뜻과 화의 마음을 가진 이공인을 계속 배출하는 이공 대학의 정점

도쿄 공업 대학은 산업의 근대화가 급무가 되고 있던 1881(메이지 14)년에 도쿄 직공 학교로서 설립되었습니다.설립 이래, 우수한 이공계 인재와 탁월한 연구 성과를 계속 창출해, 현재도 일본의 이공계 종합 대학의 톱에 있습니다.도쿄공업대학은 고도의 전문성뿐만 아니라 교양학을 필수로 한다[…]

대학 저널 온라인 편집부

대학 저널 온라인 편집부입니다.
대학이나 교육에 대한 지견・관심이 높은 편집 스탭에 의해 기사 집필하고 있습니다.