Multi-scale analysis of the photocurrent response and dynamic properties of antiferromagnets
| Project/Area Number |
21J00453
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
渡邉 光 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 磁性 / スピントロニクス / 反強磁性体 / 光学応答 / トポロジカル電子系 / 量子幾何 |
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| Outline of Research at the Start |
本課題では磁性体の一種としての反強磁性体の新たな物性の開拓を目指している。一般に知られている磁性体として、強磁性体つまり目に見える磁力を帯びた磁石が挙げられる。一方で、反強磁性の磁性は非常にミクロなサイズでのみ観測されるため、役に立たないと見えるかもしれない。しかし、ミクロな原子が組む結晶の構造を工夫すると、反強磁性の発現が本質的な、多くの電磁気現象・光学現象が観測されることが明らかとなっている。本課題は特に、反強磁性を通じた光・電気変換や磁性の動作原理について基礎物理の観点から明らかにし、反強磁性体の新たな物性の開拓を目指すものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は反強磁性体等が示す磁気的なパリティの破れに着目し、その特徴的な物性の開拓を目指すものである。具体的には光・電気変換などの光物性応答の増強、あるいは複雑な磁気構造や磁性と他自由度の間の協奏により発現する新奇なダイナミクスの理論的解析を行う。
本年度においては昨年度より進めている、トポロジカル絶縁体を用いた磁気的光電流応答の解析、および広い空間スケールにわたる物性現象における磁気的パリティの破れの効果の理論的検証を行った。前者についてはトポロジカル物質に特有の電子の量子幾何を利用したものである。特筆すべき点として、これまであまり着目されていない量子計量の物性応答における役割を明らかにしており、今後の実験的実証が期待される。後者について、共同研究などを主として、メタマテリアル磁性体におけるスイッチ可能な光電流応答の起源・非共鳴光による光電流応答生成の可能性・トポロジカルな磁気構造に創発される新奇な磁気多極子自由度などの解明をおこなった。これら現象はミクロ・メソ・セミマクロと複数の空間スケールにわたるものであるが、各現象は磁気秩序による対称性の破れ、あるいは保護された対称性によって統一的に理解できることから、磁気的パリティの破れを持つ系をキーワードとした広範な研究テーマへの展開を示唆しているといえる。さらに光・磁性が強くカップルした系についてもミクロな電子ハミルトニアンに立脚した計算を進めており、特に磁性ダイナミクスに由来して増強される光・電気物性を同定できた。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
