2014 Fiscal Year Annual Research Report
強磁場顕微分光測定によるスピングラス転移メカニズムの解明
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14J08161
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
澤田 祐也 東北大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | スピングラス / 強磁場分光 / 電気磁気光学効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，スピングラス磁性体NixMn1-xTiO3（x = 0.40 - 0.48）において，スピングラス相で存在が示唆される，スピンカイラリティに起因する電気磁気光学効果の1つである方向二色性を見出し，さらに強磁場中で顕微分光測定を行う装置の開発を行い，方向二色性による光の進行方向反転時における吸収強度の変化からスピンカイラリティの直接観測を行うことを目的とする．スピングラス転移機構は未解決の問題であるが，種々の実験結果を矛盾なく説明する有力な説として，スピンカイラリティが秩序変数として系の秩序化を支配すると考えるカイラリティ仮説が提唱されている．本研究によって，スピンカイラリティを直接観測することで，カイラリティ仮説の実証に期待ができる．本年度はこの課題を実施する準備段階として，NixMn1-xTiO3（x = 0.40）単結晶を光が十分に透過する数十ミクロン程度まで薄片化し，我々が開発を行った強磁場透過分光装置と超伝導マグネットを組み合わせて定常強磁場中における光学測定を行った．ゼロ磁場における測定では，紫外から近赤外光領域においてスピン許容および禁制遷移からなる明瞭なスペクトルを観測し，さらに14 Tまでの磁場印加によっても磁場依存性を示さないことを明らかにした．また，試料ホルダを改造し，電磁場を印加した状態における透過スペクトル測定を可能とした．これを用いて，試料に電磁場中冷却を施し，さらに印加電場を反転させて光の入射方向の疑似的に反転させることで，方向二色性の観測を試みた．その結果，光の進行方向の反転による光吸収度の僅かな変化が観測されたが，今のところ完全に再現される結果ではないため，今後，光源を変えて同様の測定を行い，方向二色性の存在を明らかにする．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り，磁化測定および強磁場中における誘電率，焦電流測定から過去の報告と合致する物性を確認した上で，可視領域における光学スペクトルとその磁場依存性を明らかにしたため．また，方向二色性観測のため強磁場透過分光装置の改造を行い，互いに直交する電磁場を印加した状態での光学測定を可能としたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
光源を変更し，可視光レーザと改造を行った強磁場透過分光装置を用いた測定を行い，方向二色性の観測を試みる．また，強磁場顕微分光装置の立ち上げを行い，低温強磁場中における動作テストを行う．
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Research Products
(5 results)
