CuBr2二水和物の帯磁率について

質問

私は物理専攻の大学生です。
今、Cu(ampy)Br2というS=1/2Heisenberg型反強磁性体（次近接にも交換相互作用がある）のモデル物質の研究を行っています。
しかし実は現在実験が中断しております。と言いますのも、帯磁率に4.2K付近において、不純物の影響と考えられる異常な上昇が見つかりました・・・。
論文ではpureな物質だと、帯磁率は８K付近にブロードな極大を持つ振る舞いを示します。
色々と文献や論文で調べましたが、合成段階での原因としか考えられません。そこで不純物として考えられる「CuBr2・2H2O」の帯磁率の振る舞いがどうしても知りたいです。一応無水のCuBr2に関しては論文を発見し、転移温度が～210Kの反強磁性体であることがわかり、これが原因では無いことがわかりました。
Google Scholar,Scirus,citebase等で調べましたがお手上げです・・・。どなたか情報をお持ちの方はいただけませんでしょうか！
よろしくお願いいたします。
（アドバイスが頂けましても幸いでございます！）

回答No.1

tomo_momo

それは、１次元的な物質でしょうか？　もしそうだとするとＳ＝１／２ってことで、ショートレンジオーダーのブロードなピークとスピンパイエルス的な振る舞いをみたいということでしょうか？キュリー的な磁化率の変化は、よく見られますが、もしかすると、ドメインの端のスピンがその原因ではないでしょうか？　もう少し、今物質について教えてくれると、何かお役に立てるかもしれません。

お礼

tomo_momo様、回答有り難うございます！
はい。おっしゃる通り一次元（正確には擬一次元）の次近接にも交換相互
作用を持つHeisenberg型反強磁性体です。
経緯としましては、粉末サンプルを用いたESR測定を行ない電子の量子的
な振る舞いを観測していましたが、4.2K付近に吸収波形の異常（磁性に関
係するCu(2+)の典型的な粉末パターンの吸収波形が、4.2K以下で急に変化）
を観測しました。
そこでとりあえず比熱測定を行ない、このような温度領域に系として、本
当に異常（転移によるハネ等）が見られるか調べる事にしました。
しかし、装置の都合で先に磁化（率）測定を行なうと、先に申しましたよう
に一次元Heisenberg型反強磁性体に特有のブロードなピークを8K付近に観
測（ここまでは論文と一致した振るまいでした）しかし！、より低温（4.2K）
で磁化率が緩やかに減少せず”異常な増加”がみつかりました。
この物質は理論的によく研究されており、スピンパイエルスは考えられません
し、ボンド交替でもありません。
今は、一番の原因は合成段階における不純物の混入かと考えています。
要はpureなサンプルではないのでは・・・と。
そこで合成方法をしらべると、不純物として「無水のCuBr2」と「CuBr2二水
和物（CuBr2・2H2O）」の二つが候補として先ずあがりました。
前者については先に挙げました結果（反強磁性転移が210K位にあった）から、
極低温での異常な増加の原因とは考えにくく。
よって後者の磁化率の振るまいがどうしても必要になりました。
仮に、4.2K付近に強磁性転移を持つならば、大きな要因と考えられます。
又、その振るまいが全く原因にならないようでしたら、新たにもう少し
掘り起こした所から検討しようかと考えています。
アドバイスを頂いた、”ドメインの端のスピン”がどういうものかきちんと
理解できていないので恐縮ですが、この物質はダイマーを組んでいません
（理論的にも実験的にも、エネルギーギャップはないことが分かっており、
かつ交換相互作用にボンド交替は存在しないため）。
よって端のスピンという表現が一致するのか良く分かりませんでした。
申し訳ございません・・・。
又アドバイス等いただけると幸いです。
お返事本当に有り難うございました！！