2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K05145
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
赤木 暢 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60610904)
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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 / 強磁場 / 電子スピン共鳴 / 磁化 / 電気分極 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ca2CoSi2O7における異常磁化過程の解明を目的とし研究を進めた。Ca2CoSi2O7においては、中性子回折実験やパルス強磁場下での比熱測定を研究協力者の協力のもと行った。それぞれ興味深い測定結果が得られており、今後の解析・理論研究に期待が持てる。また、オケルマナイト物質の強磁場ESR測定によるマグノンの観察も進めている。また、Sr2CoGe2O7など他の元素を用いたオケルマナイト物質の合成と基礎物性測定も行った。Ca2CoSi2O7は超格子構造を示すためと考えられるが磁気異方性が他のオケルマナイト物質と比べ小さくなっている。今回の実験からSr2CoGe2O7は、超格子構造を持たないにもかかわらず、磁気異方性が小さいことがわかった。さらにSr2CoGe2O7の詳細を研究することでCa2CoSi2O7における異常磁化過程の解明につなげていく。そして、典型的な電気磁気特性を示すSr2CoSi2O7とSr2CoGe2O7においてパルス強磁場ESR測定を行い、電気分極間相互作用を追加したハミルトニアンでマグノンの励起モードを説明できることがわかった。更に、1THz以上の高周波領域に光の電場成分によるマグノン励起であるエレクトロマグノンが観測された。このエレクトロマグノンは、今回の実験では入射電磁波を偏光していないにもかかわらず、磁場を[100]方向に印加した場合のみ磁化飽和後も観測されている。この磁場方向依存性には、磁場を[100]方向に印加した場合電気分極が反強誘電的に配列していることが重要であると予想されるが、その詳細はわかっていない。今後、偏光実験を行うことでエレクトロマグノンの詳細を研究していく。
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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
Ca2CoSi2O7における中性子回折実験やパルス強磁場下での比熱測定を行い、興味深い振る舞いが観測されている。また、Sr2CoGe2O7における強磁場ESR測定からも、オケルマナイト物質の電気磁気効果の研究を発展させることが期待できる特異な振る舞いが観測された。このように研究は着実に進んでおり、順調であると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は、強磁場電子スピン共鳴（ESR）測定を中心に実験を進めていく。前年度にSr2CoGe2O7、Sr2CoSi2O7における強磁場ESRを行っており、成果が得られている。Ca2CoSi2O7においても強磁場ESRを行い、それらの結果を合わせ解析し、磁気励起を理解する。また、Ca2CoSi2O7における60Tまでの強磁場比熱測定を行う。さらに、パルス強磁場下で使用できる偏光測定が可能なESR測定用プローブの開発を行う。
平成29年度は、前年に作成した偏光ESRプローブを使用し、偏光条件下でのESR測定を行い、強磁場下でのエレクトロマグノンの研究を進める。そして、研究成果をまとめ、Ca2CoSi2O7における特異な磁化過程の理解を目指す。
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| Causes of Carryover |
元素置換による物性変化の研究の中でSr2CoGe2O7のESR測定において特異な振る舞いを観測することができたので、その研究に注力した。そのため、試料合成用の原料費が節約された。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度以降の「パルス強磁場偏光ESR測定装置の開発」の材料費などに利用する予定である。
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[Presentation] High Field ESR in the akermanite Sr2CoSi2O72015
Author(s)
Y. Aoki, M. Akaki, T. Kida, A. Okutani, D. Yoshizawa, T. Morioka, and M. hagiwara
Organizer
International Symposium on Present and Future of Material Sciences
Place of Presentation
Osaka, Japan
Year and Date
2015-11-17 – 2015-11-18
Int'l Joint Research
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