Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
自発的な回転対称性の破れにより発現する電子液晶相は、磁性・誘電性・超伝導といった多彩な物性の発現や機能に大きく影響を与える。本研究では、従来の自発的な回転対称性の破れに加えて、時間・空間反転、ゲージ、鏡映対称性といった様々な対称性の破れが生じた際に現れる量子伝導現象やマルチフェロイクス応答現象に関する理論形式を構築することである。これを達成することにより、電子液晶相が示す新しい機能物性を開拓する。
固体中での電子のミクロな自由度を表現する多極子は、多彩な電子秩序相や物性現象を理解する上での基礎的枠組みを与える。本研究の目的は、こうした多極子自由度の概念を電子液晶に拡張し、さらに電子対自由度を表現論に組み込むことで、時間・空間反転およびゲージ対称性の破れた電荷・スピン・電子対液晶相の理論形式をミクロな多極子の立場から構築することである。 本年度は、鏡映対称性の破れた系において発現する電子秩序相であるフェロアキシャル秩序相に対する解析を重点的に行った。フェロアキシャル秩序相の秩序変数は時間反転偶でランク1の軸性ベクトルである電気トロイダル双極子自由度に相当しており、回転および鏡映操作に関するパリティが従来の電子液晶相のものと異なるため、それに起因した物性現象が期待される。その中でもフェロアキシャル秩序下における非線形磁気歪み応答のミクロな機構に関する理論模型の解析を行った。その結果、電気トロイダル双極子モーメントの活性に伴って、磁場の2次に比例する特異な歪み応答が現れることを明らかにした。これらの解析は、あらゆるフェロアキシャル物質の検出に使用できることから、広い物質群に対するさらなる展開が期待される。その他にも、(1) ジグザグ鎖構造のもとで誘起される一様および交替的なフェロアキシャルモーメントの理論、(2) フェロアキシャル秩序系における非従来型ホール効果と磁気抵抗効果の解析、(3) 三角格子上における多重Q双極子-四極子秩序の解析、(4) ジャロシンスキー・守谷相互作用のない磁性体における3副格子磁気スキルミオン結晶相の発現に関する理論提案、(5) 円偏光電場照射により誘起されるスカラースピンカイラリティを伴う磁性体の発現に関する理論提案、 (6) フロッケ理論に基づいた光誘起カイラリティおよび磁気トロイダルモーメントの理論に関する論文出版を行った。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Physical Review B
Volume: 109 Issue: 1 Pages: 014415-014415
10.1103/physrevb.109.014415
Volume: 109 Issue: 5 Pages: 054422-054422
10.1103/physrevb.109.054422
Volume: 109 Issue: 6 Pages: 064428-064428
10.1103/physrevb.109.064428
Journal of the Physical Society of Japan
Volume: 93 Issue: 4 Pages: 043702-043702
10.7566/jpsj.93.043702
Magnetism
Volume: 4 Issue: 1 Pages: 54-72
10.3390/magnetism4010005
Volume: 107 Issue: 15 Pages: 155109-155109
10.1103/physrevb.107.155109
Volume: 107 Issue: 17 Pages: 174408-174408
10.1103/physrevb.107.174408
Volume: 107 Issue: 19 Pages: 195118-195118
10.1103/physrevb.107.195118
Volume: 107 Issue: 17 Pages: 174435-174435
10.1103/physrevb.107.174435
Volume: 92 Issue: 8 Pages: 084702-084702
10.7566/jpsj.92.084702
Volume: 108 Issue: 2 Pages: 024426-024426
10.1103/physrevb.108.024426
Volume: 108 Issue: 6 Pages: 064420-064420
10.1103/physrevb.108.064420
Volume: 108 Issue: 8 Pages: 085124-085124
10.1103/physrevb.108.085124
Volume: 108 Issue: 9 Pages: 094415-094415
10.1103/physrevb.108.094415
Volume: 108 Issue: 9 Pages: 094416-094416
10.1103/physrevb.108.094416
Volume: 108 Issue: 9 Pages: 094106-094106
10.1103/physrevb.108.094106
Volume: 108 Issue: 14
10.1103/physrevb.108.l140409
Volume: 92 Issue: 11 Pages: 113704-113704
10.7566/jpsj.92.113704
Volume: 92 Issue: 12 Pages: 123703-123703
10.7566/jpsj.92.123703
Volume: 92 Issue: 12 Pages: 124709-124709
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Journal of Magnetism and Magnetic Materials
Volume: 568 Pages: 170420-170420
10.1016/j.jmmm.2023.170420
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Volume: 570 Pages: 170507-170507
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Volume: 571 Pages: 170547-170547
10.1016/j.jmmm.2023.170547
Volume: 92 Issue: 3 Pages: 033702-033702
10.7566/jpsj.92.033702
Volume: 92 Issue: 4 Pages: 043702-043702
10.7566/jpsj.92.043701
固体物理
Volume: 58(1) Pages: 11-30
Volume: 105 Issue: 15 Pages: 155157-155157
10.1103/physrevb.105.155157
Volume: 91 Issue: 6 Pages: 063702-063702
10.7566/jpsj.91.063702
Volume: 105 Issue: 18 Pages: 184426-184426
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Volume: 105 Issue: 17 Pages: 174437-174437
10.1103/physrevb.105.174437
Volume: 105 Issue: 24 Pages: 245125-245125
10.1103/physrevb.105.245125
Volume: 105 Issue: 22 Pages: 224411-224411
10.1103/physrevb.105.224411
Volume: 105 Issue: 22 Pages: 224423-224423
10.1103/physrevb.105.224423
Journal of Physics: Condensed Matter
Volume: 34 Issue: 36 Pages: 365802-365802
10.1088/1361-648x/ac7bcb
Volume: 106 Issue: 2 Pages: 024405-024405
10.1103/physrevb.106.024405
Volume: 106 Issue: 1 Pages: 014420-014420
10.1103/physrevb.106.014420
Volume: 91 Issue: 9 Pages: 093701-093701
10.7566/jpsj.91.093701
Volume: 91 Issue: 9 Pages: 093702-093702
10.7566/jpsj.91.093702
Volume: 91 Issue: 9 Pages: 094704-094704
10.7566/jpsj.91.094704
Volume: 91 Issue: 10 Pages: 104701-104701
10.7566/jpsj.91.104701
Volume: 91 Issue: 10 Pages: 103701-103701
10.7566/jpsj.91.103701
Volume: 106 Issue: 14 Pages: 144402-144402
10.1103/physrevb.106.144402
Volume: 91 Issue: 11 Pages: 113702-113702
10.7566/jpsj.91.113702
Volume: 106 Issue: 14
10.1103/physrevb.106.l140406
Volume: 564 Pages: 170036-170036
10.1016/j.jmmm.2022.170036
Volume: 91 Issue: 12 Pages: 123701-123701
10.7566/jpsj.91.123701
Volume: 106 Issue: 17 Pages: 174437-174437
10.1103/physrevb.106.174437
Journal of Physics: Materials
Volume: 6 Issue: 1 Pages: 014006-014006
10.1088/2515-7639/acab89
Volume: 34 Issue: 46 Pages: 464002-464002
10.1088/1361-648x/ac9209
Volume: 57(4) Pages: 281-291
https://phys.sci.hokudai.ac.jp/~hayami/index.html
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