2018 Fiscal Year Annual Research Report
Detection of higher-order spin and orbital degrees of freedom through novel polarized neutron scattering techniques
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16H04007
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
南部 雄亮 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60579803)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 物性実験 / 中性子散乱 / 鉄系超伝導 / フラストレート磁性 / スピントロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
二次元面上で誘起される鉄系超伝導の発現機構を理解するため、空間次元の異なる系からのアプローチを試みている。鉄系梯子型物質は鉄系超伝導の一次元版類似化合物として理解され、我々はBaFe2S3において圧力印加による超伝導相を世界で初めて報告した。鉄系超伝導では鉄の多軌道を反映して軌道自由度が注目されているが、BaFe2S3について角度分解磁気抵抗、弾性抵抗測定を行い、磁気転移温度よりも高温で軌道秩序が引き起こされていることを明らかにした。また磁性ダイナミクスの観点からミュオン実験を行い、軌道秩序温度付近にミュオン緩和率の増大が認められた。今後第一原理計算を行い、微視的な機構を明らかにする。
磁気四重極子相関が発達していると考えられる三角格子反強磁性体NiGa2S4について、磁気ラマン散乱を行った。その結果、Egモードフォノンによる磁気弾性効果により、40 K以下において強的な磁気四重極子相関が発達することが分かった。バルク物性における8.5 Kの異常については偏極中性子散乱からスピンの異方性の変化が確認され、理論計算との比較からベクトルカイラリティ誘起によるZ2渦の異常であることが示唆される。
スピントロニクス基盤物質Y3Fe5O12について、偏極中性子非弾性散乱実験を行った。この物質には音響と光学の二つの主要なマグノンモードが存在する。今回、三軸分光器を用いたsigma_x偏極実験により、それぞれのマグノンモード極性を明らかにした。その結果、二つのモードはそれぞれ逆符号の極性を持ち、昇温によって光学モードがソフト化することから、逆符号の極性による影響でスピンゼーベック効果の信号が減衰する機構を明らかにすることができた。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(25 results)
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[Presentation] 磁気スカーミオンの相安定性と電流下挙動2018
Author(s)
奥山大輔、J. Reim、牧野晃也、東大樹、南部雄亮、E. P. Gilbert、N. Booth、M. Bleue、J. Krzywon、P. D. Butler、J. S. White、G. Nagy、M. Bartkowiak、I. Z. Quan、I. Zivkovic、H. M. Ronnow、関真一郎、星野晋太郎、岩崎惇一、永長直人、吉川明子、田口康二郎、十倉好紀、佐藤卓
Organizer
物性研究所短期研究会「量子多体効果が生み出す液晶的電子状態」
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