东北大学山本明助理教授的一个研究小组*进行了同步辐射、理论计算和超低温物性测量,确定冈山县出产的henmilite是一种具有强量子力学涨落的磁性材料,并被发现使用。有望应用于量子计算机。

 它的磁性引起了人们的兴趣,因为天然矿物的不同晶体结构导致了多种特性。日本已发现140多种新矿物,但由于样品稀少,从固态物理的角度进行物性研究的例子很少。Henmilite 是日本的代表性新矿物,仅在冈山县高桥市的 Fuka 矿山生产。晶体呈深蓝色和紫色,负责磁性的二价铜离子形成扭曲的二维方形晶格,因此研究小组将其作为低维磁性材料进行研究。

 这一次,同步辐射X射线衍射揭示了henmilite的晶体结构与过去报道的不同。根据确定的晶体结构和基于它的理论计算,发现henmilite具有磁自旋晶格的特性,其中强烈出现量子力学波动(由于量子力学效应而不是热引起的磁自旋波动)。

 当磁化测量和比热测量达到极低温度时,泉石有一种力(反铁磁相互作用),其中相邻的磁自旋试图反平行排列,但在零磁场中绝对温度为 0.2 度。直到在非常低的温度下,自旋对齐的磁序没有发生。人们认为,由菱镁矿的晶体结构和磁自旋晶格的几何特征引起的量子力学涨落抑制了磁自旋的有序性。

 这项研究是从一个新的角度进行的,重点是“日本新矿物”,这些矿物很少见,磁性研究的例子很少。未来有望应用于量子计算机,发现新的物理现象。

* 此外,冈山大学、东京工业大学、高能加速器研究机构、福井大学和神奈川县工业技术研究所正在参与。

纸张信息:[物理综述材料] 反铁磁性天然矿物henmilite中的量子自旋涨落和氢键网络

东京工业大学

不断培养有志向和日本精神的理工科人才,掌握创造时代的知识,提高他们的技能的理工科大学的顶峰

东京工业大学于 1881 年(明治 14 年)作为东京工业大学成立,当时迫切需要工业现代化。建校以来,凭借优秀的理工科人才资源,持续产生优秀的研究成果,至今仍处于日本理工科大学的前列。东京工业大学不仅需要高度的专业化,还需要文科 […]

东北大学

创造作为创新源泉的优秀研究成果,培养引领下一代的人才

东北大学自开校以来就以“研究至上”的传统、“开门见山”的理念和“尊重实用科学”的精神为基础,拥有丰富的文化和人文底蕴,是人类的一种现象、社会和自然。为此,具有“科学头脑”进行智力探索能力的人力资源,以国际视野展示其在各个领域的专业知识,并引领 […]

福井大学

培养能够作为高度专业化的专业人才在21世纪的全球化社会中发挥积极作用的优秀人才

福井大学以“以资格开启人与社会的未来”为理念,作为科学与文化的中心,在高尚的道德标准下,以世界一流的科技,让人们生活在美好的生活中。健康。促进教育和研究,并开发可为地区、国家和国际社会做出贡献的人力资源。在教育、医学和工程领域,地面 […]

冈山大学

推动创造一个可以飞翔的环境和体系,作为一个可以在全球发挥积极作用的实践者

一所拥有150个学院、10个研究生院和7个研究所的国立大学,已有约4年的历史。以先进研究活动的成果为基础,培养学生独立参与“知识创造”的能力,通过师生间的密切对话和讨论,培养丰富的人性。和国际 […]

大学学报在线编辑部

这是大学学报的在线编辑部。
文章由对大学和教育具有高水平知识和兴趣的编辑人员撰写。