会場 B
領域 3, 7

B-1

D-F5PNN のスピン・パイエルス転移
九大院工 A , 京大人環 B , 東大物性研 C , 岡山大理 D , 福井大工 E , 府大理 F , CEA-GrenobleG , Univ.J.

FourierH 稲垣 祐次A , 酒井尚子 B , 吉田靖雄 C , 神戸高志 D , 藤井裕 E , 細越裕子 F , 河江達也 A , Beatrice
GrenierG , 後藤喬雄 B , Jean-Paul BoucherH
D-F5PNN は有機ラジカルスピン 1/2 の１次元反強磁性体であり、１ K 以下で一様鎖から交替鎖へと格子変形を伴った１次相転移を示すことが、Canevet 等による中性子散乱の実験からわかっている [1]。我々はこの試料に対して極低温 0.5K までの磁化測定 [2] と ESR 測定を実施した。磁化測定から得られた磁場ー温度相図は、理想的なスピン・パイエルス系に対するそれと酷似しており、低磁場における温度依存性も２次転移的に見える。ESR スペクトルも１次転移的な相分離の証拠は見られず２次転移的である。当日はこれら結果の詳細を紹介し、転移の性質について議論したい。

[1] E. Canevet et al. Phys. Rev. B 82 132404 (2010). [2] 佐藤由昌 他、固体物理 Vol.49 No.5 (2014).

11

B-2

高圧力下における Nd2Fe14B 磁石の磁気特性と構造変化
九工大工 A , 福大理 B

中村奈緒美A , 緒方和馬 A , 柴山慶介 A , 高木精志 A , 美藤正樹 A , 田尻恭之 B

Nd2 Fe14 B は そ の 高 い 磁 気 特 性 か ら 、自 動 車・エ ア コ[1] M. Mito et al , J. Appl. Phys. 118, 145901 (2015).
12.0

ン・ HDD ・ MRI など、利用範囲は極めて広く、現代社会を支えている。しかし高温での利用については、高価で埋蔵量も少ない Dyの添加が必要であり、Dyフリーでの特性改善
は重要な課題である。また、Nd2 Fe14 B の結晶構造は hcp 構

Hc [kOe]

造であり、その単位格子中には高い充填率で計 64 個（6 サイト）の Fe を含むことから、高密度の Fe クラスタとみなすことができる。

11.0

我 々 は 、こ の 高 密 度 Fe ク ラ ス タ の 高 圧 力 実 験 を 試
み 10 GPa（100 kbar）までの範囲で保磁場 Hc 、飽和磁化 Ms等の変化を報告したが [1]、結晶性の低下によって原子位置レT = 300 K

ベルでの構造解析は困難であった。
今回、我々は結晶性の低下が小さい P = 20 kbar までの

10.0
0.0

領域で Nd2 Fe14 B の精密結晶構造解析を実施し、合わせて磁

5.0

10.0

15.0

P [kbar]

化測定を行った。図１に、室温における Hc の圧力依存性を示 1

すが、2 kbar 以上の領域で Hc は圧力 P に比例して増加して H c いる。結晶構造と磁気特性の相関については、当日詳述する。

B-3

高精度高圧力下磁気測定システム SQUID-VCM の開発
九工大院工 A , 阪大リノベ B

柴山慶介A , 入江邦彦 A , 高木精志 A , 美藤正樹 A , 石塚守 B

超伝導体の高圧力実験では、ゼロ電気抵抗とマイスナー効-5果の両方の観測が望まれる。高圧力下の磁気測定については
電磁誘導を利用する方法と超伝導量子干渉素子 (SQUID) を用いる測定がある。後者では、SQUID 特有のドリフトをいかVVCM [V], VDC [V]に排除するかが問題になる。一方、超高圧を求める際、ダイヤ
モンドアンビルセル (DAC) の使用は不可避であり、SQUIDと DAC の融合はさらに技術的な困難さを高める。我々はDAC 中の試料近傍で検出コイルを振動させ、SQUID 電圧の振動成分を抽出する高圧力下磁気測定システム [1] を開発している。図１は無加圧状態での Ho の磁化率の温度依存性を示

0

す。ロックイン検出前の SQUID 電圧 V DC で見られるレン
ジオーバーによる跳びや 40 K 以上に見えるドリフトは、コイ
ル振動周波数でロックインした後の電圧 VVCM では見られな5い。当日の講演では 10 GPa までの結果を詳しく報告したい。

0[1] M.Ishizuka et al., Rev. Sci. Instrum. 66 (1995) 3307.

10

20

30

40

50

60

T [K]
図１

12

無加圧状態でのHoの磁化率の温度変化

70

B-4

Fe2−x Co1+x Ga の空間対称性と物性鹿児島大学大学院理工学研究科物理宇宙コース A , 東京大学物性研 B , 鹿児島大学大学院 C

松隈秀憲A ,

伊藤昌和 A , 上床美也 B , 廣井政彦 A , 重田出 A , 末廣渉 CFe 基ホイスラー合金において、Co と Fe の組み合わせた化合物は特に高い TC が報告されている。TC = 1165 K を持
つ Fe2 CoGa の結晶構造は X 構造と呼ばれ、空間群は F43mである。一方 Co2 FeGa も TC = 1060 K をもつ強磁性体であるが，空間群が Fm3m の L21 構造と呼ばれる結晶構造で両者の間で空間群が異なっている。今回我々は Fe2−x Co1+x Ga
において、x に対して空間群がどのように変化していくのか、また空間群の違いがこの系の物性にどのような影響を与えるのか調べるため、x を系統的に変化させた試料を育成した。さらにこれらの系の熱測定を行った。図に 10K における Fe2−x Co1+x Ga の熱膨張（Δ L/L@10K ）の組成依存性を示す。x = 0.7 以上で熱膨張の値が上昇していることがわかる。講演では他の熱力学量を x に対して示し議論する。

B-5

Fe-Ga 系の反応とその組織
鹿児島大

理 A , 鹿児島大院

理工 B

萩尾聡明A , 宮崎泰樹 B , 三井好古 B , 小山佳一 B

強磁場中における強磁性体の磁気エネルギーの利得は、強磁性体の合成と安定に強く影響する。最近では、MnBi の固相焼結過程に磁場を印加することで Bi(solid) ＋ Mn(solid) → MnBi(solid) の反応が促進され、この反応促進効果は磁気エネルギーの利得が関係していることが報告された [1]。一方、Fe-Ga 系では Ga の融点が低く、磁気エネルギーの利得と速い反応が期待できる。しかし、Fe-Ga の反応について充分な報告がない。本研究では、Fe-Ga 系に着目し、まず、ゼロ磁場における Fe と液体 Gaの反応について明らかにすることを目的とした。アーク溶解し成型した Fe と流体の Ga をアルゴンのガス中で石英管に封入した。その後、試料を室温-300 ℃、24 h で熱処理した。X 線回折測定及び EPMA によって合成した相の評価を行う。講演では、ゼロ磁場で得られた Fe-Ga の相、組織について報告する。[1]Y.Mitsui, K.Koyama 他., J.Alloys Comp. 615 (2014) 131

13

B-6

遍歴電子メタ磁性体 La(FexSi1-x)13 の磁気抵抗
九州大学大学院理学府磁性物理学研究室 A

遍歴電子メタ磁性体とは、基底状態が常磁性であっても、

林田愛希羅A , 和田裕文 A

変化が見られた。現在さらに高圧下での測定を進めている。

磁場を加えると強磁性になる遍歴電子磁性体群で、キュリー
温度より上の温度で磁場によって強磁性が誘起される場合も含まれる。本研究では La(FexSi1-x)13（0.86 ≦ x ≦ 0.90）に着目した。これまでの報告でこの物質では常磁性状態より強磁性状態のほうが大きな電気抵抗率をもつことがわ
かっている。これはふつうの強磁性体ではあまり見られない現象で興味深い。われわれはこの物質の磁気抵抗、及びホール抵抗について測定を行っている。試料はアーク炉で溶解し、高温で熱処理して得た。ホール抵抗の測定は 4 端子法で交流ブリッジを用いて行った。図 1 は La(FexSi1-x)13（X=0.88）のキュリー温度付近でのホール抵抗率の磁場依存性を示している。170K では最初ホール抵抗率は大きく立ち
上がり，そのあと緩やかに増加している。前者は磁化に異常ホール効果であり，後者は強磁性状態での正常ホール効果である。200 K では遍歴電子メタ磁性によるホール抵抗率の

B-7

MnAlC 磁石の相変化
鹿児島大学

理 A , 鹿児島大学院

理工 B

高永悠大A , 小林領太 B , 三井好古 B , 廣井政彦 B , 小山佳一 B

MnAl 系合金は強磁性を示す Mn 系合金のうちの一つである。最近、その強磁性相であるτ相は硬磁性材料として再注目されている。しかしτ相は準安定相であり、単相合成が困難である。また、最近では小林らによって、磁場中熱処理で非磁性ε相から
強磁性τ相の生成量が上昇することが報告された。そこで本研究の目的は、磁場中熱処理による磁気特性向上の最適化のため、

MnAl に炭素 C を添加した、様々な組成の MnAlC 磁石を作成し、その母合金の結晶構造について明らかにすることである。
Mnx Al100−x C2 (x ＝ 48-52) の割合の母合金はアーク溶解法で作成した。合成した試料は、アルゴンガス中で石英管に封入し1373K、24h で溶体化処理後、さらに 523K で熱処理した。その後、XRD により結晶構造解析を行った。1373K の溶体化処理
ではε相の生成が確認された。講演では XRD による Mnx Al100−x C2 (x ＝ 48-52) の結晶構造解析結果について発表する。

14

B-8

MnCrAlGe の結晶構造と磁気特性
鹿児島大

理 A , 鹿児島大院

理工 B , 東北大

金研 C , 東大

物性研 D

増満勇人A , 吉永総志 B , 三井好古 B , 梅津理恵 C , 廣井政彦 B , 上床美也 D , 小山佳一 B

正方晶 Cu2 Sb 型である MnAlGe はキュリー温度 TC =で、Cu2 Sb 型構造が安定であることを明らかにした。

517 K 以下で強磁性を示す物質である。飽和磁化は Ms = 1.6[1]H. Ido et al., J.Appl. Phys55, 2365 (1984)

μB /f.u. であり、強い一軸磁気異方性を有しているため、磁[2]R. Y. Umetsu et al., IEEE Trans. Magn. 11, 1001904

気記録材料への応用が期待されている。Mn の一部を Cr に(2014)

置換することでキュリー温度が上昇することが報告されてい[3]S. YoShinaga et al., Phys. Proc, 75, 918-925 (2015)

る [1][2]。一方で Mn を全て Cr に置換した CrAlGe は結晶構
造が斜方晶 TiSi2 型である。キュリー温度及び飽和磁化が TC= 80 K、Ms = 0.45 μB /f.u. と MnAlGe と比べて小さな値を取ることが最近報告された [3]。高いキュリー温度を有する(Mn,Cr)AlGe の最適化のためには、(Mn,Cr)AlGe の磁気相図と安定な結晶構造を明らかにする必要がある。そこで、本研究では、Mn1−x Crx AlGe (0≤ x ≤1.0) 合金を作製し、結晶構造と磁気特性を評価する。
図 1 に、種々の組成の Mn1−x Crx AlGe の粉末 X 線回折パ
ターンを示す。x ≤0.7 では Cu2 Sb 型構造の単相が得られた。
また、x = 0.9 では TiSi2 型構造単相となった。以上の結果
から、Mn1−x Crx AlGe では、x ≤0.7 という幅広い組成範囲B-9

反強磁性体 CoO のマグノン・ラマン分光測定
九大理 A , 立命館大理工 B

土田孝三A , 佐藤琢哉 A , 藤井康裕 B , 是枝聡肇 B

光によって読み書きを行う高速磁気スイッチングデバイスの実現にとって、光により高速なマグノンの誘起・観測を行える反強磁性体は重要な研究対象である。反強磁性体 CoO は軌道角運動量が消失していないため、最も高い k=0 マグノン周波数を持つことが知られている [1]。応用上、CoO に光を当てた時にどのようなマグノン振動モードが起こるかを知ることもまた重要である。そこで我々は、CoO の顕微ラマン偏光角分解測定 [2] を行い、2 種類の単一磁区 (TG, LG) でのラマンスペクトルを得た。ここで TG と LG とは、サンプル表面のドメイン磁化が面内に寝ている磁区と面直に立っている磁区を表す。4.4 THzと 8.9 THz のマグノンモードが観測された。対称性の議論から、4.4 THz をΓ 2 の振動モードとアサインした。この考察は、H-h. Chou らによる先行研究の議論と反するものであった。発表では、CoO 結晶の対称性に関する議論をより深める。
[1] H-h. Chou and H. Y. Fan, Phys. Rev. B 13, 3924 (1975) [2] 藤井康裕等, 日本結晶学会誌, 57, 286 (2015)

15

B-10

希土類鉄ガーネットにおけるスピン波伝播
九大理 A

姫野滉盛A , 松本慧大 A , 佐藤琢哉 A

我々はスピン波の制御・観測 [1] を行うために、ポンプ・プ

1 (2013).

ローブ磁気光学時間分解イメージングシステムを構築した。

30

650

まず、厚さ 100 µm のフェリ磁性絶縁体 Gd4/3 Yb2/3 BiFe5 O1224単結晶に、面内方向に磁場を 1 kOe を印加し、中心波長

18

325

1300 nm のポンプ光を集光して (20 mJ/cm2 ) を入射させる。

12

また、これと同時に中心波長 800 nm のプローブ光をサンプ
ピクセルから得られる強度データから、ファラデー回転量を6y ( µm)

ルに試料に入射させ、透過光を CMOS カメラで検出する。各

0

0

−6

算出してイメージングした結果、偏光面の回転角の分解能が

− 12

-325

10 mdeg 程度となった。さらに、ポンプ光スポット位置にお− 18

いて、Fe-Gd の交換共鳴モード [2] が測定され、講演ではこれ− 24

らのことに関して報告する。

-650
-650

[1] T. Satoh et al., Nature Photonics 6, 662 (2012).
[2] S. Parchenko, et al., Appl. Phys. Lett. 103, 172402-

B-11

-325

0
x (µm)

325

650

− 30

図1 t = 2 nsにおけるスピン波伝播の様子

点接合分光法を用いた Cr の電子状態測定
九大工 A , 九大院工 B

植嶋玄A , 志賀雅亘 B , 稲垣祐次 B , 河江達也 B

クロムはネール温度 T N = 312 K 以下で伝導電子によしており、サイズ変化による信号の形の変化はない。これりスピン密度波が形成されており、金属の中で非常に異常は、クロムの持つスピン密度波に起因するためであると考な性質を示す。そのため、クロムの微分伝導度（dI /dV ）えられる。当日は温度依存のグラフを交えて、詳細な説明をの非整合スピン密度波の影響が研究されており、大変興味行いたい。[1] H.Meekes , Phys. Rev. B 38, 5924 (1988)

深い。このとき、ギャップエネルギーよりも小さい電圧で抵抗率の大幅な増加を示すことが分かっている [1]。

今回

は、クロム/タングステン界面において、点接合分光法を用いてクロムの電子状態の測定を行った。点接合分光法とは高エネルギーを持つ弾道電子を使って準粒子の状態密度などを見積もることのできる手法である。今回、2 〜40 K の温度範囲において微分伝導度（dI /dV ）だけでなく、より詳細に調べるために二次導関数 d2I /dV 2 を測定した。図1 にサイズ依存の結果を示す。電圧の低下とともに、抵抗が増加するという他の金属では見られない異常な挙動を示している。また、二次導関数 d2I /dV 2 のピーク場所は一致

16

B-12

超伝導体/重い電子系物質 CeB6 界面における微分伝導度測定
九大院工 A , 九大工 B , 茨城大理 C

志賀雅亘A , 植嶋玄 B , 稲垣祐次 A , 伊賀文俊 C , 河江達也 A

超伝導体の界面ではアンドレーフ反射という現象が起こ造を観測することができたこれは通常の超伝導体/金属界面でる。これは超伝導体へ電子が入射する時にクーパー対の形成の現象は説明できない。当日はより詳細な実験結果を示したのためホールが反射されることである。BTK モデルによるい。[1]W. K. Park et al., Phys. Rev. B 72 (2005) 052509.

と超伝導体/金属界面でのアンドレーフ反射の確率は、界面での電子の散乱だけでなく超伝導体と金属のフェルミ速度の差により抑制されることを予想しており、重い電子系超伝導体/
金属界面では実験においても観測されている [1]。今回は超伝導体/CeB6 界面での微分伝導度を測定し通常の金属との違いを観測することを目指した。CeB6 は近藤温度 T ＝ 5 K〜10

K を持ち、低温において重い電子を形成する物質である。図1 に Nb/CeB6 界面での微分伝導度の接触抵抗依存性の結果を示す。接触抵抗が大きいとき、BTK モデルで予想されるよ
うなアンドレーフ反射の抑制された信号が観測された。さらに接触抵抗を小さくすると、ゼロバイアスにおけるピーク構

B-13

ホイスラー化合物 Fe2−x Cox MnSi の低温物性鹿児島大学理工学研究科 A , 東京大学物性研 B
一 B , 伊藤昌和 A , 重田出 A , 廣井政彦 A

ホイスラー化合物 Fe2−x Cox MnSi はハーフメタル性を示す強磁性材料として注目されている。この化合物は Fe-rich
領域において低温で反強磁性的な相転移をおこすことが知ら れ て お り 、さ ら に 磁 場 冷 却 と 無 磁 場 冷 却 で 磁 化 に 差 が生じる [1]。しかしながら、低温相における詳しい知見が得られていない。本研究では、Fe2−x Cox MnSi の低温物性を調べるため、比熱、磁化、熱膨張、および電気抵抗測定を行った。図に 300 Oe の磁場をかけた状態での Fe2 MnSiと Fe1.95 Co0.05 MnSi の磁化の時間依存性を示す。両者ともに時間経過によって、磁化が増加する磁気余効が確認できた。本学会では、これらの結果と考察について議論する。[1]Harsh Bhatt, M. D. Mukadam, S. S. Meena, and S. M.
Yusuf, AIP Conference Proceedings 1665, 130048-3 2015.

17

平敦志A , 恩田圭二朗 A , 上床義也 B , 近藤晃弘 B , 金道浩

B-14

ホイスラー化合物 Fe2 Ni1−x Mnx Al の物性
鹿児島大学大学院理工学研究科 A

園田一貴A , 伊藤昌和 A , 廣井政彦 A , 重田出 A , 松隈秀憲 A

ホイスラー合金は、強磁性形状記憶効果やハーフメタル
特性といった現象を示すことから注目を集めている物質群

nesh C. Gupta, Idris Hamid Bhat Materials Chemistry andPhysics 146 (2014) 303e312である。通常のフルホイスラー化合物は L21 構造（空間群

Fm-3m）をもっているが、最近では F-43m の空間群をもつフルホイスラーも確認されており、Fe2 NiAl の空間群は F-43mをもつことが知られている。[1] 本研究は空間群 Fm-3m である Ni2 FeAl と、Ni と Fe を置換することによる空間群の変化によって低温物性への影響を調べることを目的としている。物質はアーク溶解法により作製した。右図は作製した

Fe2 NiAl と Ni1.5 Fe1.5 Al の X 線回折パターンである。両方ともホイスラー構造をもっており格子定数はそれぞれ 5.7612Å (Fe2 NiAl) と 5.7182 Å (Ni1.5 Fe1.5 Al) であった。[1] Di-

B-16

α-(BEDT-TTF)2 I3 の強束縛モデルによる磁場中のエネルギーと量子ホール効果と磁化
熊本大学教育 A , 兵庫県立大物質理学 B

岸木敬太A , 長谷川泰正 B

擬二次元有機導体の α-(BEDT-TTF)2 I3 のフェルミエネ

場中のエネルギーを計算した. 図は計算から得られたフェルミ

ルギー近傍では, コーン形のエネルギーバンドが点で接する

エネルギー近傍のエネルギーの磁場依存である. さらに, 量子

質量ゼロのディラック粒子が現れる.(BEDT-TTF）は bis-

ホール効果, 磁化などを計算し, フェルミエネルギー近傍の近ethylene-dithia-tetra-thia-fulvalene の略である.

似計算と比較する. また, グラフェンの量子ホール効果, 磁化

質量ゼロのディラックとしてよく知られているグラフェンとも比較を行う.

とは異なり α-(BEDT-TTF)2 I3 では, コーンが傾いている.

[1] K. Kishigi and Y. Hasegawa, PRB 90, 085427 (2014).

また, α-(BEDT-TTF)2 I3 のランダウ準位はグラフェンと同[2] K. Kishigi and Y. Hasegawa, PRB 94, 085405 (2016).

様に√

H に比例することが知られている. しかしながら, こ
0 .2 5のランダウ準位は, フェルミエネルギー近傍の状態のみを考慮する近似から得られている. そのような近似では, ランダウ

準位の広がりやエネルギーの正確な磁場依存性などを扱うこ0 .2 0iとができない. 一方, 強束縛モデルを使えば数値的にではあるが, エネルギー全体について, 磁場中の固有状態を計算するこ
0 .1 5とができる. 以前、ハチの巣格子 [1] や正方格子 [2] の強束縛モデルを使い, 量子ホール効果や磁化について近似理論では出現しない結果を示している.

0 .1 00 .0 00

本研究では強束縛モデルを使い, α-(BEDT-TTF)2 I3 の磁

180 .0 52 0 7

0 .1 04 1 4

0 .1 5
6 2 1

0 .2 08 2 8

0 .2 5h

0 .3 0

H [T ]1 2 4 2

B-17

Co 基ホイスラー合金 Co2TiGa1-xSnx の磁化の圧力効果とスピン分極率
鹿児島大学大学院理工学研究科物理･宇宙専攻 A , 東北大学金属材料研究所 B , 京都工芸繊維大学大学院電子システム工学専攻 C , 東北学院大学工学総合研究所 D , 東京大学物性研究所 E
A

A

B

C

B

大岡隆太郎A , 藤本祐太

郎 , 重田出 , 梅津理恵 , 三浦良雄 , 野村明子 , 湯蓋邦夫 , 鹿又武 , 上床美也 E , 廣井政彦 A

スピントロニクス素子の性能向上に必要不可欠な機能性

B

D

い値を維持することが明らかになった。

材料としてハーフメタルが注目されており，多数の Co 基ホ[1] Y. Miura et al., J. Appl. Phys. 99, 08J112 (2006).

イスラー合金でハーフメタル特性を有することが理論的に予[2] T. Kanomata et al., Phys. Rev. B 82, 144415 (2010).

想されている [1]。さらに近年，ホイスラー合金 Co2 VGa の1 .2

自発磁化 Ms が圧力 p に依存しないことが報告された [2]。そG (V )/GN

注目し，磁化の圧力効果とスピン分極率の組成依存性についての研究を行った。7.5 K での Co2 TiSn と Co2 TiGa の圧力下磁化測定から，dMs /dp の値がそれぞれ 0.0 µB /f.u. · GPaと −1.4 × 10−2 µB /f.u. · GPa と見積もられた。Co2 TiSn の

1 .0
P =
=
=
Z =

5 4 .6 %1 .2 3 m e V
0 .2 3 0 m e V
0 .1 9 0-52 = 1 . 2 2 × 1 0

0 .9
0 .8

実験結果は，ハーフメタル特性を示す第一原理バンド計算と0 .7一致した。また，Co2 TiSn の微分コンダクタンスの解析結E x p . d a ta
B T K fitC o 2T iS n

1 .1

こで本研究では，Co 基ホイスラー合金 Co2 TiGa1−x Snx に

-1 5

-1 0

-5

0

5

1 0

1 5

V (m V )果を図 1 に示す。Co2 TiSn の本質的なスピン分極率 Pint は

図1 . C o 2 T i S n の微分コンダクタンスの解析結果。

58 ± 2% と見積もられた。さらに，Ga の増加とともに Pintは減少するものの，Co2 TiGa の Pint は 56 ± 1% と比較的高B-18

Magnetic and Structural Properties of Mn1.9Fe0.1Sb0.9Sn0.1
Graduate School of Science and EngineeriA , Institute for Material Research, Tohoku B , Institute for
Solid State Physics, The UC

Adline N. NwodoA , Ryota KobayashiA , Taoto WakamoriA , Yoshihiro

MatsumotoA , Yoshifuru MitsuiA , Masahiko HiroiA , Kohki TakahashiB , Yoshiya UwatokoC , Keiichi
KoyamaA
The high-field x-ray diﬀraction measurements were carried out for Mn1.9Fe0.1Sb0.9Sn0.1 in fields 0H up to 5T. The
saturation magnetization at 10 K was determined to be 38.9 Am2/kg (38.9 emu/g). The compound undergoes magnetictransition from ferromagnetic to paramagnetic with lattice parameters a and c estimated to be 0.4068 nm and 0.6549
nm respectively at Tt = 285 K with thermal hysteresis of 320K. The temperature dependence of a and c showed anormal thermal contraction without discontinuous changes due to a structural transformation. The thermal expansion
coeﬃcients of a and c were estimated to be 4.4 × 10-5 K-1 and 1.7 × 10-5 K-1 in T = 285-300 K, respectively. The
results show that the x-ray powder diﬀraction measurements in high magnetic fields and at high temperatures are usefulmaterials for research.

19

B-19

ハニカム格子磁性体 α-RuCl3 の磁気秩序
佐大院工 A , KEK 物構研 B , 東工大理 C

山内一宏A , 平石雅俊 B , 岡部博孝 B , 竹下聡史 B , 幸田章宏 B , 小

嶋健児 B , 門野良典 B , 田中秀数 C
キタエフ-ハイゼンベルグ (KH) 模型と呼ばれるスピン 1/2 のハニカム格子スピン模型は、最隣接スピン間に働く異方的なキ
タエフ型相互作用と等方的なハイゼンベルグ型相互作用の大きさに依存して、多彩な磁気秩序やスピン液体相など興味深い基底状態を示すことが知られている。最近、KH 模型のモデル物質候補として、ハニカム格子磁性体 α-RuCl3 が注目を集めている。
この物質は、Ru3+ (4d5 ) が作る二次元ハニカム格子面を有し、スピン軌道相互作用に起因して Ru の有効スピンが Jeﬀ = 1/2で表されると考えられている。また、低温で反強磁性磁気秩序を示すことが実験で明らかにされている。
我々は、この磁気秩序相の詳細を明らかにするため、単結晶を用いてミュオンスピン回転／緩和 (µSR) 実験を行った。µSR
実験では、物質中にミュオンと呼ばれる電子の 1/200 の磁気モーメントを持つ粒子を打ち込み、自発磁化がミュオンサイトに作る内部磁場を観測する。我々は、µSR 法を用いて自発磁化の臨界指数 β を見積もり、この系の磁気秩序転移が三次元系のユ
ニバーサリティクラスに属していることを明らかにした。また、ミュオンナイトシフト測定と第一原理計算から、ミュオンサイ
トが積層しているハニカム格子面の面間にあることを明らかにした。中性子回折から提案された 2 種類の磁気構造を仮定して、ミュオンサイトにおける内部磁場を計算し実験と比較したところ、スピン構造が変調型ジグザグスピン構造であることが明らか
になった。

B-20

Co ドープ ZnO ナノ粒子とノンドープ ZnO ナノ粒子の混合体の磁性
佐賀大院工 A , 九大院工 B , 台湾 NSRRCC , 熊大院自然 D , 理研 E

安敏志A , 稲垣祐次 B , 河江達也 B , 石

井啓文 C , Yen-Fa LiaoC , 木田徹也 D , 南任真史 E , 石渡洋一 A

磁性イオンをドープした酸化物の薄膜やナノ粒子では、その多くで室温強磁性が示される。また、磁性イオンをドープ

Magnetization (emu/g)

しない場合であっても、酸化物の薄膜やナノ粒子では磁化の値は小さいながら室温強磁性が示される場合がある。CeO2
ナノ粒子はその一つの例であるが、最近の研究で、別の非磁性の微粒子と混ぜ合わせたときにその強磁性が著しく減少
することが示された [1]。この結果は、孤立した CeO2 ナノ粒子は磁性を示さず、ある特定の大きさの集合体になったときに磁性が現れることを示している。我々は磁性イオン2

Co doped ZnO NPs

1

4.7%

0

0%

-1
-2
-10

をドープした酸化物で現れる強磁性についても同様の現象

10.0%

-5

0

5

10

Magnetic field (kOe)

が起きるかに興味があり、Co ドープ ZnO ナノ粒子を用いて実験を進めている。図は我々が合成したサンプルの室温の

図 : Co ドープ ZnO ナノ粒子の室温における磁化曲線

磁化測定の結果である。ノンドープサンプルは非磁性である[1] M. Coey et al., Nature Physics, 12, 694 (2016).

が、Co ドープサンプルは強磁性が現れている。講演では、
これら 2 つを混合したときの磁性の変化について報告する。

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