2020 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of novel skyrmion host materials via mechanical alloying
| Project/Area Number |
18K04679
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
肖 英紀 (肖英紀) 秋田大学, 理工学研究科, 講師 (10719678)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | スキルミオン / 合金 / 磁性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画は、ナノスケールの磁気渦構造である磁気スキルミオンを発現する物質のバラエティを拡げるために、メカニカルアロイング法によるスキルミオン物質合成法を確立することを目的とした。従来、高圧合成が必要であった代表的なスキルミオン物質であるB20型合金の簡便な合成法を確立することを目指した。最終年度は前年度から継続して、ボールミルを用いたメカニカルアロイング法により、種々のB20型合金を作製し、B20型構造が得られる詳細な形成条件を調べた。前年度までに得られた2元系B20型TMGe ( TM= Cr, Mn, Fe, Co)合金の合成条件に基づいて、TMを2種類ずつ組み合わせた3元系合金におけるB20型構造の形成を調べ、作製した全ての3元系合金においてB20型構造の形成を確認した。また、TMの組み合わせだけでなく、合成できるTMの組成幅にも制限はなく、合成条件の調整により自在に組成制御されたB20型合金を作製することが可能となった。熱処理によって結晶性が改善し、結晶子サイズが大きくなることを確認した。さらに高圧合成法で得られた試料のバルク磁性を再現し、メカニカルアロイング法が高圧合成法に代替可能な手法であることが示された。期間全体を通して、ボールミルを用いたメカニカルアロイング法のB20型合金合成の有効性が示され、今後、様々なスキルミオン物質合成への応用および物性研究、スキルミオン研究への展開が期待される成果を得た。
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