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2022 Fiscal Year Annual Research Report

X線磁気イメージングと物性の同時測定による微小磁気構造体の外場応答の研究

Research Project

Project/Area Number 19H01835
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

有馬 孝尚  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90232066)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords磁気イメージング / 磁気相制御
Outline of Annual Research Achievements

共鳴X線散乱法や磁気円二色性を用いた微小磁気構造観測に関して引き続き磁気スキルミオン系を中心に研究を遂行した。正方晶の金属間化合物EuAl4については低温での磁場掃引に伴って、らせん磁性がまず磁気スキルミオン菱形格子に移行し、その後、正方格子へと変化する様子が見られていたが、磁気反射と基本反射の両方を放射光で測定することにより、菱形格子相が大きな直方晶歪を伴っていることが明らかになった。その他、EuZnGe、DyTe3といった希土類化合物において共鳴X線磁気散乱実験を行うことで、磁気構造の決定に成功した。また、同じく磁気スキルミオンを相を有するGd2PdSi3においてSiの一部をGeに置換していった場合のPd,Si,Geの配置がどのように変化していくのかを散乱実験とモデルシミュレーションによって理解した。
マルチフェロイック物質CaBaCo4O7については、すでに、狭い温度範囲においてではあるが、巨大な電気磁気効果を示すことが明らかになっていたが、Coの一部をNiで置換することにより、巨大な電気磁気効果の出現温度範囲が拡大できることを発見した。ゼロ磁場の熱平衡状態であるフェリ磁性がわずか1%程度のNi部分置換により反強磁性相へと変化していることを中性子散乱法によって明らかにした。
また、メリライト型構造をとるいくつかのマルチフェロイック関連物質について元素部分置換を行い、Ba2(Co,Zn)Ge2O7における磁場誘起の反強磁性-常磁性-反強磁性転移、Ba2FeSi2O7における反強磁性-反強磁性転移など、新規の磁場誘起相転移の開拓に成功した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 3 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Magnetic-Field-Induced Antiferromagnetic-Antiferromagnetic Phase Transition in Quasi-Two-Dimensional Multiferroic Material Ba2FeSi2O72023

    • Author(s)
      Watanabe Yoshito、Gen Masaki、Kurumaji Takashi、Tokunaga Yusuke、Arima Taka-hisa
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 92 Pages: 014701/1-6

    • DOI

      10.7566/JPSJ.92.014701

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Polarized neutron scattering study of the centrosymmetric skyrmion host material Gd2PdSi32023

    • Author(s)
      Ju Jiwon、Saito Hiraku、Kurumaji Takashi、Hirschberger Max、Kikkawa Akiko、Taguchi Yasujiro、Arima Taka-hisa、Tokura Yoshinori、Nakajima Taro
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 107 Pages: 024405/1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.107.024405

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rhombic skyrmion lattice coupled with orthorhombic structural distortion in EuAl42023

    • Author(s)
      Gen Masaki、Takagi Rina、Watanabe Yoshito、Kitou Shunsuke、Sagayama Hajime、Matsuyama Naofumi、Kohama Yoshimitsu、Ikeda Akihiko、?nuki Yoshichika、Kurumaji Takashi、Arima Taka-hisa、Seki Shinichiro
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 107 Pages: L020410/1-8

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.107.L020410

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Double dome structure of the Bose-Einstein condensation in diluted S=3/2 quantum magnets2023

    • Author(s)
      Watanabe Yoshito、Miyake Atsushi、Gen Masaki、Mizukami Yuta、Hashimoto Kenichiro、Shibauchi Takasada、Ikeda Akihiko、Tokunaga Masashi、Kurumaji Takashi、Tokunaga Yusuke、Arima Taka-hisa
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: 1260/1-9

    • DOI

      10.1038/s41467-023-36725-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Single crystal growths and magnetic properties of hexagonal polar semimetals RAuGe (R=Y, Gd-Tm, and Lu)2023

    • Author(s)
      Kurumaji Takashi、Gen Masaki、Kitou Shunsuke、Ikeuchi Kazuhiko、Nakamura Mitsutaka、Ikeda Akihiko、Arima Taka-hisa
    • Journal Title

      Journal of Alloys and Compounds

      Volume: 947 Pages: 169475~169475

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2023.169475

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhancement of giant magnetoelectric effect in Ni-doped CaBaCo4O72022

    • Author(s)
      Gen M.、Miyake A.、Yagiuchi H.、Watanabe Y.、Ikeda A.、Matsuda Y. H.、Tokunaga M.、Arima T.、Tokunaga Y.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 105 Pages: 214412/1-9

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.105.214412

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anisotropic magnetotransport properties coupled with spiral spin modulation in a magnetic semimetal EuZnGe2022

    • Author(s)
      Kurumaji Takashi、Gen Masaki、Kitou Shunsuke、Sagayama Hajime、Ikeda Akihiko、Arima Taka-hisa
    • Journal Title

      Physical Review Materials

      Volume: 6 Pages: 094410/1-9

    • DOI

      10.1103/PhysRevMaterials.6.094410

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Entropy-Assisted, Long-Period Stacking of Honeycomb Layers in an AlB2-Type Silicide2022

    • Author(s)
      Spitz Leonie、Nomoto Takuya、Kitou Shunsuke、Nakao Hironori、Kikkawa Akiko、Francoual Sonia、Taguchi Yasujiro、Arita Ryotaro、Tokura Yoshinori、Arima Taka-hisa、Hirschberger Max
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 144 Pages: 16866~16871

    • DOI

      10.1021/jacs.2c04995

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Topological thermal Hall effect of magnons in magnetic skyrmion lattice2022

    • Author(s)
      Akazawa Masatoshi、Lee Hyun-Yong、Takeda Hikaru、Fujima Yuri、Tokunaga Yusuke、Arima Taka-hisa、Han Jung Hoon、Yamashita Minoru
    • Journal Title

      Physical Review Research

      Volume: 4 Pages: 043085/1-16

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.4.043085

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nonreciprocal Directional Dichroism in Magnetoelectric Spin Glass2022

    • Author(s)
      Sawada Y.、Kimura S.、Watanabe K.、Yamaguchi Y.、Arima T.、Kimura T.
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 129 Pages: 217201/1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.129.217201

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] GaV4Se8における磁場誘起逐次磁気相転移2022

    • Author(s)
      有馬孝尚
    • Organizer
      中性子散乱研究会
  • [Remarks] 一度壊れて復活する電子の秩序配列―元素置換による量子性の出現―

    • URL

      https://www.k.u-tokyo.ac.jp/information/category/press/10109.html

URL: 

Published: 2023-12-25  

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