2019 Fiscal Year Annual Research Report
Physics and applications of chiral magnetism
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17H02767
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
戸川 欣彦 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00415241)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高阪 勇輔 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60406832)
岸根 順一郎 放送大学, 教養学部, 教授 (80290906)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | キラル磁性 / 位相コヒーレンス / 集団ダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、位相コヒーレンスなキラルソリトン格子の集団ダイナミクスにより内発的に生じる巨大スピン応答を検出し、キラル磁性応用の基盤学理を構築することを目指している。最終年度は、物性計測・物質合成・理論班が協同して、結晶キラリティ制御、精密輸送計測、高周波ダイナミクス計測、電子顕微鏡観察、理論模型構築など、多面的な研究を展開し、物質機能の開拓に注力した。キラル磁気秩序の安定制御と機能発現に寄与する数多くの重要な知見を得て、基盤学理の体系化を進めた。
具体的には、磁気イメージングと高周波ダイナミクス計測を照合してキラルソリトン欠陥の生成過程と表面バリアの相関を解明し、キラル磁気秩序の安定制御を実現した。キラル磁性体が示す磁気共鳴特性を精査し、励起配置に強く依存した異方的な共鳴応答を見出した。また、共鳴スイッチングやキラルソリトン共鳴モードの切替えなど、高周波スピン応答の高度な制御法を確立した。有限閉じ込め系としての定式化を進め、非線形結合振動子における共鳴モード同定の手掛かりを得た。キラル磁性との強い結合が期待されるキラルプラズモン場の解析手法を開発し、キラル増強電場の生成過程を解明した。キラル磁性体との複合系においてキラル磁性の光制御の基礎データを得た。キラル磁性を舞台に光、弾性、プラズモン場などとの結合系を構築する展望が拓かれた。更に、キラル結晶がスピン偏極電流を生み出すことを見出した。このスピン応答は、磁気を不要とし、電気的に誘導・検出することができる。多様なキラル物質が示す普遍的な性質であり、従来の磁性研究の枠を超えて、キラル物質の意義を見出した。
以上、キラルスピン応用の基盤学理を成す多くの重要な研究成果を得た。最終年度は研究プロジェクトと成果紹介等の啓蒙活動に尽力し、論文発表や学会発表を精力的に行った。昨年度に引き続いて招待講演の機会を多数いただいた。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] カイラル磁性体CrNb3S6薄膜におけるスピン流注入の試み2020
Author(s)
佐々木壱晟, 川原遼馬, 谷口祐紀, 荒川智紀, 乾皓, 島本雄介, 高阪勇輔, 戸川欣彦, 小林研介, 新見康洋
Organizer
日本物理学会第75回年次大会（名古屋大学、3/16-19, 2020）[現地開催中止・発表は成立]
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[Presentation] Non-collinear magnetic phases in the spinel MnCr2O42019
Author(s)
M. Pardo-Sainz, A. Toshima, J. Basbus, G. Cuello, T. Honda, T. Otomo, K. Inoue, Y. Kousaka, J. Campo
Organizer
V. International workshop ?Dzyaloshinskii-Moriya Interaction and Exotic Spin Structures? (Petrozavodsk, Russia, July 8-11, 2019)
Int'l Joint Research
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[Presentation] カイラル磁性体CrNb3S6薄膜のスピン輸送測定2019
Author(s)
川原遼馬, 谷口祐紀, 河上司, Youssef Aziz Alaoui, 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 2019年秋季大会（岐阜大学 柳戸キャンパス、9/10-13, 2019）
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[Presentation] Pressure Induced New Magnetic Phases in a triangular-lattice antiferromagnet CsCuCl32019
Author(s)
Y. Kousaka, K. Prokes, O. Prokhnenko, F. Yokaichiya, K. Ohishi, A. Sera, K. Inoue, M. Sera, J. Akimitsu, and Y. Togawa
Organizer
International conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019 (SCES2019) (Okayama Convention Center, Okayama Japan, September 23-28, 2019)
Int'l Joint Research
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