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磁気モーメントが粒子として振舞う、理研が一次元磁性体で観測
（日本工業新聞 2003/10/17）
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理化学研究所磁性研究室の萩原政幸副主任研究員らは、広い周波数と磁場範囲で測定できる電子スピン共鳴（ＥＳＲ）装置を使って、磁性原子が鎖状につながった一次元磁性体で新たな振動状態を観測した。磁気モーメントがあたかも量子力学的な粒子として振る舞うことを示すもので、量子力学上の新たな知見となる。米物理学誌フィジカル・レビュー・レタースの20日号に掲載される。
実験に用いた物質は「ＮＤＭＡＰ」（略称）というニッケル錯体化合物で、鎖方向の磁気的な相互作用が強い。磁性体が一次元で並んだ物体ではそれぞれの磁性体の状態は波打ったように連続的に変化すると考えられてきた。
理研はナノ量子分野の研究を推進するため、物理、化学、生物の研究者でチームを混成し、先端観測機器の開発を進めている。今回は、このチームが開発した高磁場多周波数ＥＳＲ装置を用いて、ＮＤＭＡＰに磁場を加えてエネルギーギャップ（量子効果による飛び飛びのエネルギー状態）をつぶしたあとでの高磁場における励起状態を調べた。
従来は、エネルギーギャップをつぶして低温にして磁気モーメントをそろえ、これを励起すると磁気モーメントが波打った連続状態になると考えられていたが、今回の観測では各磁気モーメントはコマのように独立した量子力学的な疑似粒子として振る舞うことを示すシグナルを観測した。エネルギーギャップをつぶしても再び量子効果によってギャップが現れることを示しているという。
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