Online ISSN: 1884-4111 Print ISSN: 0033-8303
Radioisotopes 65(1): 23-33 (2016)

連載講座Serial Lecture

V-3 フラストレート磁性体のスピンダイナミクススピネル酸化物にひそむスピンの分子たちV-3 Spin Dynamics in Frustrated MagnetsSpin Molecules Hidden in Spinel Oxides

1東北大学高等教育開発推進センターCenter for the Advancement of Higher Education ◇ 980–8576 宮城県仙台市青葉区川内4141 Kawauchi, Aoba-ku, Sendai-shi, Miyagi Pref. 980–8576, Japan

2東北大学大学院理学研究科Tohoku University ◇ 980–8578 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉6–36–3 Aramaki Aza-Aoba, Aoba-ku, Sendai-shi, Miyagi Pref. 980–8578, Japan

発行日:2016年1月15日Published: January 15, 2016

フラストレーションは物質中にも存在し,現代磁性学や強相関電子系分野を牽引する基本概念の一つである。フラストレート磁性体において,スピン系は,磁気結合エネルギーよりずっと低い温度へ下げても磁気的な固体(静的磁気長距離秩序)へ成長できず,特異な液体状態を形成する。スピネル酸化物におけるスピン分子モードはその代表例であり,1 nm以下の美しい幾何学図形に閉じ込められたスピン運動の描像を表す。我々の中性子非弾性散乱研究を中心に,スピン分子モードの発見から近年の成果までを紹介したい。

The concept of frustration has driven the modern research fields of magnetism and strongly correlated electron systems. In frustrated magnets, even at a much lower temperature than the scale of magnetic bonding energy, a spin system does not form a normal static long-range order but forms a novel liquid-like state. The representative state is molecular spin excitation modes in spinel oxides, which refers to the picture of spin motions confined in a beautiful geometrical figure within 1 nm. We introduce molecular spin excitations from the discovery to recent results around our inelastic neutron scattering studies.

Key words: Geometrical frustration; molecular spin excitation modes

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