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2006 Fiscal Year Annual Research Report

磁性強誘電体における巨大電気磁気効果

Research Project

Project/Area Number 17340104
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

十倉 好紀  東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (30143382)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小野瀬 佳文  東京大学, 大学院工学系研究科, 講師 (80436526)
井口 敏  東京大学, 大学院工学系研究科, 助手 (50431789)
Keywords強相関エレクトロニクス / 誘電体物性 / 磁性 / 電気磁気効果 / 交差相関
Research Abstract

本研究では、磁性強誘電体における巨大電気磁気効果と巨大光学的電気磁気効果の開拓を行うことを主な目的としている。昨年までの巨大電気磁気効果の研究では、磁性強誘電体においてヘリカル磁気構造などで起こる反対称交換歪が、強誘電性の起源の有力な候補であることが明らかになった。今年度は、この考えを検証し、さらにそれを用いた物性の制御をいくつか行った。まず、対称交換歪と反対称交換歪がどのような磁気構造で実現されるか分類を行い、放射光回折実験を用いて(Tb, Dy)MnO_3やCoCr_2O_4においてその予測が成り立っていることを実証した。さらに、反対称交換歪が電場と結合することを利用して、TbMnO_3のヘリカル磁気構造におけるスピンの巻く向きを電場で制御できることを偏極中性子散乱を用いて示した。これは、純電気的作用による磁気構造の制御という観点で興味深い。物質探索の観点からは、CuFeO_3に不純物のAlをドープすることにより強いフラストレーションを解消し、反対称交換歪が期待できる非共線的磁気構造が誘起されると、強誘電性が生じることを見出した。一方、光学的電気磁気効果の研究においては、むしろ古くから知られている透明な強誘電体であるBaTiO_3に、通信波長帯で発光があることで知られるErをドープした試料において、光学的電気磁気効果の観測を試みた。その結果、30000eで0.5%の大きな光学的電気磁気効果を観測した。これは光アイソレータの応用が期待できる。

  • Research Products

    (9 results)

All 2007 2006

All Journal Article (7 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Spin-lattice coupling in ferroelectric spiral magnets : "Comparison between the cases of (Tb,Dy)MnO_3 and CoCr_2O_42007

    • Author(s)
      T.Arima
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 76

      Pages: 023602-1-4

  • [Journal Article] Impurity-doping-induced ferroelectricity in the frustrated antiferromagnet CuFeO_22007

    • Author(s)
      S.Seki
    • Journal Title

      Physical Review B 75

      Pages: 100403-1-4

  • [Journal Article] Doping Variation of Orbitally Induced Anisotropy in the Electronic Strcture of La_<1-x>Sr_xVO_32006

    • Author(s)
      J.Fujioka
    • Journal Title

      Physical Review Letters 97

      Pages: 196401-1-4

  • [Journal Article] Semiconducting ferromagnetic states in La_<1-x>Sr_<1+x>CoO_42006

    • Author(s)
      Y.Shimada
    • Journal Title

      Physical Review B 73

      Pages: 134424-1-6

  • [Journal Article] Magnetoelectric emission in a magnetic ferroelectric Er-doped (Ba,Sr)TiO_32006

    • Author(s)
      Y.Shimada
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 89

      Pages: 101112-1-3

  • [Journal Article] Raman study of spin and orbtal order and excitations in perovskite-type RVO_3(R=La,Nd,and Y)2006

    • Author(s)
      S.Miyasaka
    • Journal Title

      Physical Review B 73

      Pages: 224436-1-9

  • [Journal Article] Magnetic reversal of the ferroelectric polarization in a multiferroic spinel oxide2006

    • Author(s)
      Y.Yamasaki
    • Journal Title

      Physical Review Letters 96

      Pages: 207204-1-4

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光ファイバー素子及びそれを用いた光の非相反性付与方法2006

    • Inventor(s)
      十倉好紀
    • Industrial Property Rights Holder
      十倉好紀
    • Industrial Property Number
      特願2005-156557
    • Filing Date
      2006-05-24
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Patent(Industrial Property Rights)] マルチフェロイック素子2006

    • Inventor(s)
      十倉好紀, 有馬孝尚, 金子良夫
    • Industrial Property Rights Holder
      十倉好紀, 有馬孝尚, 金子良夫
    • Industrial Property Number
      特願2006-144309
    • Filing Date
      2006-05-24

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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