2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study of spin-driven chirality
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17H04845
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 陽太郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30631676)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | マルチフェロイック / 磁性体 / テラヘルツ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はスピン構造に由来したカイラリティを対象とし、その物性の解明や機能性構築を目的としている。特にスピン構造を用いた場合にはカイラリティの外場制御が可能となる。右手系・左手系は自然旋光性によって区別することができる。前年度までに、スピン構造由来の自然旋光性がエレクトロマグノンと呼ばれる電気磁気応答を持つマグノンにおいて増強されることをテラヘルツ帯の偏光分光から明らかにしている。本年度は、この自然旋光性を利用した、スピン構造に由来したカイラリティの時空間観測を行った。
常磁性相から らせん磁性相へ冷却を行うと、外場がない時には右手系と左手系に属するカイラリティで区別されるドメインがランダムに生成される。外場でカイラリティを制御する際は、このドメイン間にあるドメイン壁を駆動することが必要となる。ドメイン壁は運動は外場の強度、周波数、温度によってその特性が変化し、それは動的相転移によって説明することができる。本研究では自然旋光性を用いて、ドメイン壁の動的応答を観測する手法を確立した。交流電場の周波数を掃引し、各ドメインの体積分率の変化量と位相を計測し、1 Hzから10 kHzの間のスペクトルを得た。この複素感受率スペクトルのCole-Coleプロットを、理論モデルと比較することで、ドメイン壁の動的相の同定と動的相転移の特定を行った。また、周波数に加え振幅、試料の温度をパラメータとし、ドメイン壁ダイナミクスの全体像の解明を行った。
測定の結果、リラクゼーション相・クリープ相・スライディング相・スイッチング相の4つの相とその間の相転移を明確に観測することに成功した。例えば、クリープ相とスライディング相の間の転移がCole-Coleプロットによるキンクから明瞭に観測され、高温領域ではその転移が消失するなど、相図の詳細が明らかになった。
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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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