Large homo-chiral single crystal growth and dynamics of chiral magnetism(Fostering Joint International Research)

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16KK0102
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 高阪 勇輔 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60406832)
• Project Period (FY): 2017 – 2020
• Keywords: 結晶成長 / 磁性

Outline of Annual Research Achievements

本研究における目的は、“無機キラル磁性体の大型不斉単結晶育成手法の確立”と、“キラル磁性体におけるキラルソリトン格子の実験的検証”である。2020年度において得られた成果は以下の通りである。
(a) 無機キラル化合物の不斉大型単結晶の育成
不斉結晶育成手法を水に不溶なキラル化合物に拡張する為に、フランス・ネール研究所との共同研究を実施した。その結果、レーザー浮遊帯域炉を用いた浮遊帯域法による無機キラル化合物TSi2 (T: 遷移金属元素) の新しい不斉大型単結晶育成手法の確立に成功した。
(b) キラルソリトン格子の実験的検証
スペイン・サラゴサ大学との共同研究を通じ、磁場中中性子回折法で得られた測定結果を解析した。その結果、無機キラル磁性体において新しい磁気秩序の形成を示唆する結果が得られた。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ネール研究所(フランス) (2017)
  • Year and Date: 2017-11-27 – 2017-12-04 | 2018-04-232018-05-04 | 2018-05-232018-06-03 | 2018-10-032018-10-15 | 2020-01-192020-01-23
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: ネール研究所
  • Co-investigator Overseas: Julien Zaccaro
  • Department: PLUM
  • Job Title: CNRS Researcher
• [Int'l Joint Research] サラゴサ大学(スペイン) (2017)
  • Year and Date: 2017-11-01 – 2017-11-26 | 2018-05-052018-05-13 | 2018-10-162018-12-03 | 2019-06-302019-07-17 | 2019-08-252019-09-19 | 2020-01-122020-01-18
  • Country Name: SPAIN
  • Counterpart Institution: サラゴサ大学
  • Co-investigator Overseas: Javier Campo
  • Department: ICMA
  • Job Title: Director
• [Journal Article] Controlling avalanche soliton nucleation in a chiral soliton lattice on a monoaxial chiral magnet CrNb3S6 by dynamic strain (2021)
  • Author(s): Masahiro Ohkuma, Masaki Mito, Yusuke Kousaka, Jun Akimitsu, Junichiro Kishine, and Katsuya Inoue
  • Journal Title: Applied Physics Letters Volume: 118 Pages: 132404/1-4
  • DOI: 10.1063/5.0040327
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Formations of Narrow Stripes and Vortex Antivortex Pairs in a Quasi-Two-Dimensional Ferromagnet K2CuF4 (2021)
  • Author(s): Yoshihiko Togawa, Tetsuya Akashi, Hiroto Kasai, Gary W. Paterson, Stephen McVitie, Yusuke Kousaka, Hiroyuki Shinada, Jun-ichiro Kishine, and Jun Akimitsu
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 90 Pages: 014702/1-8
  • DOI: 10.7566/JPSJ.90.014702
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Small Angle Neutron Scattering Study near the Critical Field at Low Temperature in MnSi (2021)
  • Author(s): K. Ohishi, Y. Kousaka, S. Iwasaki, J. Akimitsu, J. Camo, and V. Laliena
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Conf. Proc. Volume: 33 Pages: 011060/1-6
  • DOI: 10.7566/JPSCP.33.011060
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Soliton locking phenomenon over finite magnetic field region in the monoaxial chiral magnet CrNb 3 S 6 (2020)
  • Author(s): M. Ohkuma, M. Mito, Y. Kousaka, T. Tajiri, J. Akimitsu, J. Kishine, and K. Inoue
  • Journal Title: Applied Physics Letters Volume: 117 Pages: 232403/1-5
  • DOI: 10.1063/5.0028910
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 無機キラル磁性体の不斉結晶育成を目指して ―結晶学的・磁気的キラリティの制御及びその観測― (2020)
  • Author(s): 髙阪勇輔
  • Journal Title: 固体物理 Volume: 55 Pages: 659-668
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Topological metastability supported by thermal fluctuation upon formation of chiral soliton lattice in $$\hbox {CrNb}_3\hbox {S}_6$$ (2020)
  • Author(s): T. Honda, Y. Yamasaki, H. Nakao, Y. Murakami, T. Ogura, Y. Kousaka, and J. Akimitsu
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 10 Pages: 18596/1-12
  • DOI: 10.1038/s41598-020-74945-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Current-induced bulk magnetization of a chiral crystal CrNb3S6 (2020)
  • Author(s): Y. Nabei, D. Hirobe, Y. Shimamoto, K. Shiota, A. Inui, Y. Kousaka, Y. Togawa, and H. M. Yamamoto
  • Journal Title: Applied Physics Letters Volume: 117 Pages: 052408/1-5
  • DOI: 10.1063/5.0017882
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spontaneous magnetostriction effects in the chiral magnet CrNb3S6 (2020)
  • Author(s): T. Tajiri, M. Mito, Y. Kousaka, J. Akimitsu, J. Kishine, and K. Inoue
  • Journal Title: Physical Review B Volume: 102 Pages: 014446/1-7
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.102.014446
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Momentum-Dependent Magnon Lifetime in the Metallic Noncollinear Triangular Antiferromagnet CrB2 (2020)
  • Author(s): P. Park, K. Park, T. Kim, Y. Kousaka, K. H. Lee, T. G. Perring, J. Jeong, U. Stuhr, J. Akimitsu, M. Kenzelmann, and J. Park
  • Journal Title: Physical Review Letters Volume: 125 Pages: 027202/1-6
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.027202
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Chirality-Induced Spin-Polarized State of a Chiral Crystal CrNb3S6 (2020)
  • Author(s): A. Inui, R. Aoki, Y. Nishiue, K. Shiota, Y. Kousaka, H. Shishido, D. Hirobe, M. Suda, J. Ohe, J. Kishine, H. M. Yamamoto, and Y. Togawa
  • Journal Title: Physical Review Letters Volume: 124 Pages: 166602/1-6
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.166602
  • Peer Reviewed
• [Presentation] キラル磁性体CrTa3S6におけるキラル磁気ソリトン格子の観測 (2021)
  • Author(s): 髙阪勇輔, 水谷圭吾, 戸川欣彦
  • Organizer: 強磁場環境利用研究センター主催 第1回MPMS3利用成果発表会
  • Invited
• [Presentation] Growth crystals in inorganic chiral materials (2021)
  • Author(s): 髙阪勇輔
  • Organizer: 豊田理研特定課題研究 2020年度 オンライン研究会 (2020年度ファイナル)
  • Invited
• [Presentation] ミュオンスピン回転法によるMnSiのB相 (2021)
  • Author(s): 大石一城, 高阪勇輔, 岩崎賢, 秋光純, J. Campo, V. Laliena, 大隈理央, 美藤正樹, Yipeng Cai, Sungwon Yoon, 小嶋健児
  • Organizer: 日本物理学会2021年年次大会
• [Presentation] カイラル磁性体CrNb3S6におけるスピン輸送測定 (2021)
  • Author(s): 鈴木将太, 佐々木壱晟, 太田智陽, 川原遼馬, 谷口祐紀, 荒川智紀, 乾皓人, 島本雄介, 高阪勇輔, 戸川欣彦, 小林研介, 新見康洋
  • Organizer: 日本物理学会2021年年次大会
• [Presentation] キラル磁性体CrNb3S6サブミリサイズ結晶における動的構造変調効果 (2021)
  • Author(s): 大隈理央, 美藤正樹, 高阪勇輔, 秋光純, 岸根順一郎, 井上克也
  • Organizer: 日本物理学会2021年年次大会
• [Presentation] キラル磁性体CrNb3S6における磁気共鳴特性 (2021)
  • Author(s): 松島陽介, 島本雄介, 長谷川達哉, 髙阪勇輔, 戸川欣彦
  • Organizer: 日本物理学会2021年年次大会
• [Presentation] Growth crystals and films in inorganic chiral materials (2020)
  • Author(s): 髙阪勇輔
  • Organizer: 豊田理研特定課題研究 2020年度 夏の研究会
  • Invited
• [Presentation] 偏極中性子を用いたキラル磁性体の磁気構造研究 (2020)
  • Author(s): 髙阪勇輔, J. Campo, 加倉井和久, 秋光純
  • Organizer: 物性研短期研究会 中性子散乱研究の現状とJRR-3再稼働後の展望
  • Invited
• [Presentation] 無機キラル磁性体におけるキラリティ制御手法の確立 (2020)
  • Author(s): 高阪勇輔
  • Organizer: 第8回大阪府立大学TT-netワークショップ
• [Presentation] キラルソリトン格子の磁気共鳴特性 (2020)
  • Author(s): 島本雄介, Francisco Goncalves, 髙阪勇輔, 戸川欣彦
  • Organizer: 日本物理学会2020年秋季大会
• [Presentation] カイラル磁性体CrNb3S6薄膜における逆スピンホール効果の観測 (2020)
  • Author(s): 佐々木壱晟, 太田智陽, 川原遼馬, 谷口祐紀, 荒川智紀, 乾皓人, 島本雄介, 高阪勇輔, 戸川欣彦, 小林研介, 新見康洋
  • Organizer: 日本物理学会2020年秋季大会
• [Presentation] 三角格子反強磁性体CsCuCl3における磁場誘起量子相転移の圧力依存性 (2020)
  • Author(s): 二本木克旭, 田原大夢, 木田孝則, 鳴海康雄, J. Zaccaro, 井上克也, 高阪勇輔, 萩原政幸
  • Organizer: 日本物理学会2020年秋季大会
• [Presentation] 三角格子反強磁性体CsCuCl3の高圧下強磁場ESR II (2020)
  • Author(s): 櫻井敬博, 大久保晋, 太田仁, 山本大輔, 上床美也, 田中秀数, 世良文香, 高阪勇輔, 秋光純, 世良正文, 井上克也
  • Organizer: 日本物理学会2020年秋季大会
• [Presentation] キラル結晶CrNb3S6における電流誘起磁性 (2020)
  • Author(s): 鍋井庸次, 廣部大地, 島本雄介, 塩田航平, 乾皓人, 高阪勇輔, 戸川欣彦, 山本浩史
  • Organizer: 日本物理学会2020年秋季大会
• [Patent(Industrial Property Rights)] 単結晶育成方法 (2020)
  • Inventor(s): 髙阪勇輔, 戸川欣彦
  • Industrial Property Rights Holder: 大阪府立大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 特願 2020-147618