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2007 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  The University of Tokyo, 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, 助教 (50431789)
Keywords電気磁気効果 / 誘電体 / 磁性体 / 交差相関 / 強相関エレクトロニクス
Research Abstract

本年度では,本研究の目的に従って巨大光学電気磁気効果と巨大電気磁気効果の開拓を行い,それぞれについて以下の主な成果があった。
1.巨大光学電気磁気効果強誘電体La_2Ti_2O_7に磁性元素Er,Eu等を置換工し外部磁場を印加することで時間空間反転対称性を同時に破ることができる。Eu,Erイオンの4f軌道に関連した発光スペクトルからゴ室温でも光学電気磁気効果を観測することが出来た。また,Nd_2Ti_20_7においてはNd^<3+>イオンのf-f双極子遷移に伴う吸収スペクトルでは,光学電気磁気効果によるスペクトル強度を半定量的に評価することができた。さらに,LaMnO_3/SrMnO_3/LaAlO_3による人工超格子で回折格子を作製することによってLaMnO_3/SrMnO_3の磁性界面に由来する光学電気磁気効果を観測,増強することにも成功した。
2.巨大電気磁気効果TbMnO_3などのスピン流起源によるマルチフェロイック物質では希土類イオンの磁性を無視できないため,Mnスピン本来の寄与を調べるために希土類磁性のない(Eu_<1-x>Y_x)MnO3系において電気磁気効果を詳細に調査した結果,Y置換によってMnスピンの寄与だけでも強誘電転移を起こすことが分かり,また温度だけでなく磁揚による分極フロップも発見できた。このようなスピン流モデルによる電気磁気効果の考えを踏まえると,通常は電気分極が発現しないプロパー磁気構造をとる物質においてでさえ印加磁場の向きによってはコニカルスピン構造への変化とともに電気分極が発生すると考えられる。そこで六方晶フェライトにおいて印加磁場の向きをかえることで,1T以下の低磁場でも分極を制御することにも成功した。

  • Research Products

    (28 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (18 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Anomalous Nernst Effects in Pyrochlore Molybdates with Spin Chirality2008

    • Author(s)
      N.Hanasaki, K.Sano, Y.Onose, T.Ohtsuka, S.Iguchi, I.Kezsmarki, S.Miyasaka, S.Onoda, N.Nagaosa, and Y.Tokura
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett 100

      Pages: 106601-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low-Magnetic-Field Control of Electric Polarization Vector in a Helimagnet2008

    • Author(s)
      S.Ishiwata, Y.Taguchi, H.Murakawa, Y.Onose, Y.Tokura
    • Journal Title

      Science 319

      Pages: 1643-1646

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lorenz number determination of the dissipationless nature of the anomalous hall effect initinerant ferromagnets2008

    • Author(s)
      Y.Onose, Y.Shiomi, Y.Tokura
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett 100

      Pages: 016601-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Versatile and competing spin-charge-orbital orders in the bilayered manganite system Pr(Sr1-yCay)2Mn2072008

    • Author(s)
      Y.Tokunaga, T.J.Sato, M.Uchida, R.Kumai, Y.Matsui, T.Arima, Y.Tokura
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 77

      Pages: 064428-1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ferroelectric phase transitions of 3d-spin origin in Eu1-xYxMnO32008

    • Author(s)
      Y.Yamasaki, S.Miyasaka, T.Goto, H.Sagayama, T.Arima, Y.Tokura
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 76

      Pages: 184418-1-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic Field Switching between the Two Orbital-Ordered. States in DyVO32007

    • Author(s)
      S.Miyasaka, T.Yasue, J.Fujioka, Y.Yamasaki, Y.Okimoto, R.Kumai, T.Arima, Y.Tokura
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett 99

      Pages: 217201-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical magnetoelectric effect of pattemed oxide superlattices With ferromagneticinterfaces2007

    • Author(s)
      N.Kida, H.Yamada, H.Sato, T.Arima, M.Kawasaki, H.Akoh, Y.Tokura
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett 99

      Pages: 197404-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nature of the transition between a ferromagnetic metal and a spin-glass insulator inyrochlore molybdates2007

    • Author(s)
      N.Hamsaki, K.Watanabe, T.Ohtsuka, I.Kezsmarki, S.Iguchi, S.Miyasaka, Y.Tokura
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett 99

      Pages: 086401-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetoelectric emission in rare-earth doped ferroelectric crystals La2Ti207:R3^+(R=Er,Eu,and Nd)2007

    • Author(s)
      Y.Shimada, H.Kiyama, Y.Tokura
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 75

      Pages: 245125-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電子相関と光機能2008

    • Author(s)
      十倉 好紀
    • Organizer
      第55回応用物理学会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部
    • Year and Date
      2008-03-29
  • [Presentation] 中性子、ミュオンを用いた物質科学の展望(基調講演)2008

    • Author(s)
      十倉 好紀
    • Organizer
      第1回J-PARC国際ジシポジウム
    • Place of Presentation
      水戸プラザホテル
    • Year and Date
      2008-03-05
  • [Presentation] Magnetic ferroelectricity and Mott transition in the frustrated transition-metal oxides2008

    • Author(s)
      Y. Tokura
    • Organizer
      seminar, Max Planck Institute for Solid State Research
    • Place of Presentation
      Max Planck Institute for Solid State Research,Stuttgar Germany
    • Year and Date
      2008-02-27
  • [Presentation] Gigantic magnetoelectic responses in hellimagnets2008

    • Author(s)
      Y. Tokura
    • Organizer
      Berlin 2008 Symposium Ferroic materials and novel functionalities
    • Place of Presentation
      Technishe Universitat Berlin
    • Year and Date
      2008-02-26
  • [Presentation] SPring-8の活用の今後べの期待2008

    • Author(s)
      十倉 姓紀
    • Organizer
      2007年度放射光連携ウークショップ
    • Place of Presentation
      東京大学 山上会館
    • Year and Date
      2008-02-23
  • [Presentation] 磁性と電気分極の相互制御2007

    • Author(s)
      十倉 好紀
    • Organizer
      第20回(最終回)佐々木学術講演会(佐々木シンポジウム)「電子物性この20年の発展と将来」
    • Place of Presentation
      東京大学 山上会館
    • Year and Date
      2007-12-21
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] Mangetoelectric responses and excitations in spiral-spin multiferroics2007

    • Author(s)
      Y. Tokura
    • Organizer
      YKIS2007"Interaption and Nanostructural Effects in Low-Dimensional Syst
    • Place of Presentation
      University of Kyoto,"Clock Tower Centennial Hall"Kyoto,Japan
    • Year and Date
      2007-11-21
  • [Presentation] Toward Electrical Control of Magnetism2007

    • Author(s)
      Y. Tokura
    • Organizer
      The 21st COE Intenational Symposium on the Linear Response Theory in Commemoation of its 50th Anniversary-Recent Development in Equilibrum and Non-Eauilibrium Response-
    • Place of Presentation
      Koshiba Hall,University of Tokyo,Japan
    • Year and Date
      2007-11-06
  • [Presentation] 超分子強誘電体と磁気強誘電体2007

    • Author(s)
      十倉 好紀
    • Organizer
      東邦大学複合物性研究センターシンポジウム「新規多機能有機素材の創成と評価」
    • Place of Presentation
      東邦大学理学部V号館、千葉県
    • Year and Date
      2007-10-12
  • [Presentation] Functional interface and superstructures of conrrelated oxides2007

    • Author(s)
      Y. Tokura
    • Organizer
      The 14th Interantional Workshop on Oxide Electronics
    • Place of Presentation
      Ramada Plaza Hotel,Jejisland,Korea
    • Year and Date
      2007-10-08
  • [Presentation] Giant Magnetoelectric Responses from Multiferroics2007

    • Author(s)
      Y. Tokura
    • Organizer
      Motterials:Spin, Orbital, and Lattice Physics Near the Mott Transition
    • Place of Presentation
      KITP,Santa Barbara
    • Year and Date
      2007-09-11
  • [Presentation] マルチフェロイックスの可能性2007

    • Author(s)
      十倉好紀
    • Organizer
      第1回スピントロニクス研究会
    • Place of Presentation
      新世代研究所会議室、東京都
    • Year and Date
      2007-09-07
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 強相関系のスピン科学2007

    • Author(s)
      十倉好紀
    • Organizer
      第45回茅コンファレンス-最近のスピン科学とスピン技術-
    • Place of Presentation
      信州松代ロイヤルホテル、長野県
    • Year and Date
      2007-08-21
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] Unconventional ferroelectrics:Multiferroics with cycroidal spins ad organic supramolecular ferroelectrics2007

    • Author(s)
      Y. Tokura
    • Organizer
      Seminar, Univ.Geneva
    • Place of Presentation
      Univ.Geneva,Geneva,Switzerland
    • Year and Date
      2007-06-27
  • [Presentation] magneto-electric Responses from Oxide Multiferroics2007

    • Author(s)
      Y. Tokura
    • Organizer
      IBM MRC Oxide Workshop
    • Place of Presentation
      Zurich,Switzerland
    • Year and Date
      2007-06-26
  • [Presentation] Organic Molecular Ferroelectrics:A new arena to test the photo-control of the electronic phase2007

    • Author(s)
      Y. Tokura
    • Organizer
      Perspectives and Challenges of Photo-Induced phase Transitions. Pre-conference PIPT 2008 Seminar
    • Place of Presentation
      Wroclaw,Porland
    • Year and Date
      2007-06-24
  • [Presentation] Mutual Control of Magnetism and Electricity in Multiferroics2007

    • Author(s)
      Y. Tokura
    • Organizer
      The 6th Asia-Pacific Workshop on Frontiers of Condensed-Matter Science and Symposium on 20-years Anniversary of Discovery of YBCO
    • Place of Presentation
      International Conference Hall Building for Humanities and Social Sciences Academia Sinica,Taipei
    • Year and Date
      2007-04-16
  • [Presentation] Multiferroics-From Frustrated Lattice to Tailored Interface2007

    • Author(s)
      Y. Tokura
    • Organizer
      2007Materials Research Society Spring Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco Marriott,USA
    • Year and Date
      2007-04-10
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.cmr.t.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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