2層系ν=2量子ホール状態における傾角反強磁性

2層系ν=2量子ホール状態では、強磁性状態、傾角反強磁性状態、スピン一重項状態と多彩な多彩な磁性が存在すると考えられている。 しかし、それらのスピン配置を直接測定した実験は無い。
我々は、核スピンの動的偏極とその偏極率の抵抗検出を組み合わせた高感度核磁気共鳴(NMR)測定を行い、ナイトシフトと核スピン縦緩和速度から電子スピン偏極率と電子スピンの面内秩序を決定し、強磁性状態とスピン一重項状態の間でスピンが傾いていく様子を明確に示した。
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2層系ν=2量子ホール状態における電子スピン偏極率(上図)と核スピン縦緩和速度1/T1(下図)。 1/T1が増大している領域では電子スピンの面内秩序が発展している。 偏極率と面内秩序が同時に変化している領域ではスピンが傾いている。