2007 Fiscal Year Annual Research Report
酸化物超構造形成による非自明なスピン構造の創製と異常磁気伝導
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16076205
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
HWANG Harold Y. The University of Tokyo, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (30361611)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川崎 雅司 東北大学, 原子分子材料高等研究機構, 教授 (90211862)
十倉 好紀 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30143382)
永長 直人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60164406)
寺倉 清之 北陸先端科学技術大学院大学, 先端融合領域研究院, 教授 (40028212)
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| Keywords | 強相関電子系 / マルチフェロイックス / 界面極性不連続性 / スピンカイラリティー / 異常ホール伝導 |
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| Research Abstract |
非自明な磁気秩序を持つ物質においてホール効果、ネルンスト効果といった異常磁気輸送現象に関する研究を行った。特にパイロクロア型モリブデン酸化物では、スピンカイラリティー起源によるネルンスト効果の観測に成功し、スピンカイラリティー誘起の異常ホール伝導度がベリー位相理論の予測する散乱確率の冪乗則を示すことを実験的に確認した。
縮退n型半導体SrTiO_3と様々な強相関酸化物ABO_3との整流性接合を作製し、容量測定により拡散電位の化学系統性を明らかにした。AB0_3のBが3価から4価に変わることで化学ポテンシャルが約1ev深くなり、Bの元素種がMnからNiへと電子数が多くなることでも深くなった。この化学的トレンドにより、界面デバイスの設計指針が明らかとなった。
マルチフエロイックスの微視的機構および、スピン揺らぎの効果を理論的に探求した。磁性由来の電気分極に関し、d電子配置により異なる微視的機構が働くことを明らかにし、その実験による検証方法を提案した。また、スピン揺らぎの効果で、磁性秩序が存在しないスピンカイラル液体相が存在することを理論的に示した。
第一原理電子状態計算を基盤として、特異な構造、特異な電子的性質を示す物質の理論的な解析を行った。具体的には、t_<2g>系遷移金属酸化物における電子相関の見積もり、BNナノチューブの電場に対する応答のカイラリティー依存性、ベンゼン分子と遷移金属元素からなるサンドイッチ型分子の磁気的相互作用の解析を行った。
遷移金属酸化物界面の極性不連続性の一般性を検証するため、LaVO_3/SrTiO_3ヘテロ界面の輸送特性を評価し、伝導性が終端面の違いによって発現することを確認した。SrTiO_3に紫外線照射下での光伝導度測定から光キャリアが低温で10^4cm^2/Vsに達する移動度を示し、光励起キャリアを試料表面数十nmに閉じ込めた場合、低温・磁場下での電気伝導度は弱局在に特徴的な振る舞いを示し、伝導が二次元性を示すことを見出した。
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[Journal Article] Hard x-ray photoemission study of LaAlO_3/LaVO_3 multilayers2007
Author(s)
H. Wadati, Y. Hotta, A. Fujimori, T. Susaki, H. Y. Hwang, Y. Takata, K. Horiba, M. Matsunami, S. Shin, M. Yabashi, K. Tamasaku, Y. Nishino, and T. Ishikawa
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Journal Title
Physical Review B 77
Pages: 045122 : 1-6
Peer Reviewed
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[Journal Article] Magnetic domain structure of a technically patterned ferromagnetic La_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3 thin film2007
Author(s)
M. Kubota, T. Taniuchi, R. Yasuhara, H. Kumigashira, M. Oshima, K. Ono, H. Okazaki, T. Wakita, T. Yokoya, H. Akinaga, M. Lippmaa, M. Kawasaki, H. Koinuma
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Journal Title
Appl. Phys. Lett. 91
Pages: 182503 : 1-3
Peer Reviewed
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