2017 Fiscal Year Annual Research Report
Neutron scattering study of novel electromagnetic effect
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15K05123
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
左右田 稔 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (40463905)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
益田 隆嗣 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90313014) [Withdrawn]
浅井 晋一郎 東京大学, 物性研究所, 特別研究員 (00748410) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マルチフェロイックス / エレクトロマグノン / 電気磁気効果 / 中性子散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁性と誘電性の新奇関係に注目し、マルチフェロイクス物質Ba2CoGe2O7、Ca2CoSi2O7の研究を行った。
二次元反強磁性体Ba2CoGe2O7では、以前の中性子非弾性散乱実験において、1つの音響モードと2つの光学モードが観測された。これらの磁気励起は拡張スピン波理論によって解析され、4 meVで観測されたエレクトロマグノンは、longitudinalモードであることが期待された。拡張スピン波理論で期待される磁気励起のモードを明確にするため、偏極中性子散乱実験を行い、Ba2CoGe2O7における磁気励起モード解析を行った。その結果、面内のtransverseモード(T1モード)、面外のtransverseモード(T2モード)、longitudinalモード(Lモード)に分類される磁気励起を偏極中性子散乱実験で分離して観測することができた。
二次元反強磁性体Ba2CoGe2O7では、スピン四極子間の相互作用によって反強誘電秩序が実現し、それに伴い磁気モーメントが<100>を向いたcollinear反強磁性秩序が起こるマルチフェロイック物質であることがわかっている。似た結晶構造を持つCa2CoSi2O7の磁気構造解析を行い、その異方性を調べた。その結果、Ca2CoSi2O7においても反強誘電秩序とそれに伴う磁気モーメントが<100>を向いたcollinear反強磁性秩序が実現していることが明らかになった。
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[Presentation] Magnetic Anisotropy and Magnetoelectric Effect with Spin-Nematic Interaction2018
Author(s)
M. Soda, M. Matsumoto, S. Hayashida, M. Mansson, B. Roessli, J. S. White, S. Ohira-Kawamura, K. Nakajima, V. O. Garlea, B. Winn, R. Shiina, T. Masuda
Organizer
第16回日韓中性子科学会
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