The study of anomalous magnetoelectric effects on honeycomb structure
Publicly Offered Research
| Project Area | J-Physics: Physics of conductive multipole systems |
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| Project/Area Number |
16H01073
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大原 繁男 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60262953)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
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| Keywords | キラル磁性 / キラルソリトン格子 / 反対称スピン軌道相互作用 / ハニカム磁性 / 強四極子秩序 / 磁化プラトー / 電流誘起磁化 / 電流誘起磁気効果 / ハニカム磁性体 / キラル磁性体 / 希土類金属間化合物 / 電流磁気効果 / 擬カゴメ格子磁性体 / キラル化合物 / 局所的反転対称性の破れ / 新物質合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
結晶構造の反転対称性の破れによる磁性をキラル結晶のYbNi3Al9、ErNi3Ga9、DyNi3Ga9の比熱、磁化、中性子回折、共鳴Ｘ線回折、超音波測定から明らかとした。これらの物質では希土類磁性イオンがハニカム構造を形成している。YbNi3Al9およびNiを一部Cuで置換した物質では、低温で磁気秩序すると、磁気モーメントがc軸に垂直な面内にあるキラルらせん磁気構造が生じ、らせん軸に垂直に磁場を印加するとキラルソリトン格子が生じることを明らかとし、温度－磁場の磁気相図を作成した。特に、共鳴Ｘ線回折から、磁気キラルらせん構造が結晶構造のキラリティと一対一の関係があること、その周期がNiに置換したCuの濃度に比例して変化していることを観測した。ErNi3Ga9では、ハニカム構造上の磁気モーメントが二つの三角副格子にわかれて逆向きの秩序しており、磁化容易軸がc軸のため、反対称スピン軌道相互相互作用が磁気構造に作用しないことを明らかとした。DyNi3Ga9は擬縮退した二つのクラマースダブレットにより磁気秩序とともに強四極子秩序をしていること、磁気モーメントはc軸に垂直な面内で秩序化しており、小さな結晶場と反対称スピン軌道相互作用と絡んで、複雑な磁気相図を持つことがわかった。
新物質合成として、同様のハニカム構造をもつ希土類－遷移金属－ガリウム化合物の合成を行い基礎物性を測定した。得られた物質はアキラルな結晶構造をもつことから、今後、キラルとアキラルな結晶での磁気物性の違いを比較する。
さらに、これらのハニカム磁性体について、電流を印加した状態での磁化の観測を行った。その結果、ErNi3Ga9について、磁気秩序温度以下で電流量に比例して磁化が生じる電流誘起磁化の観測に至った。しかし、その電流と磁化の生じる向きの関係は理論予想とは異なっており、今後、再現性を含めて慎重に研究を進める。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(38 results)
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[Journal Article] Photoemission study of the electronic structure of the Kondo lattices Yb2Pt6X15 (X=Al, Ga)2017
Author(s)
Awabaikeli Rousuli, Shogo Nakamura, Hitoshi Sato, Takuya Ueda, Yuji Matsumoto, Shigeo Ohara, Eike F. Schwier, Toshiki Nagasaki, Kojiro Mimura, Hiroaki Anzai, Katsuya Ichiki, Shigenori Ueda, Kenya Shimada, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 96
Issue: 4
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] YbA2X2(A=Ni,Pd;X=Si,Ge)の硬X線光電子分光2018
Author(s)
佐藤仁, R. Awabaikeli, 大原繁男, 松本裕司, 前田和大, 長崎俊樹, 三村功次郎, 市木勝也, 上田茂典, 島田賢也, 生天目博文
Organizer
日本物理学会
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[Presentation] Yb2Pt6Ga15の角度分解光電子分光2017
Author(s)
Awabaikeli Rousuli, 中村将吾, 佐藤仁, 植田拓也, 松本裕司, 大原繁男, 長崎俊樹, Eike F. Schwier, M. Zheng, 島田賢也, 有田将司, 生天目博文, 谷口雅樹
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス
Year and Date
2017-03-17
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