2021 Fiscal Year Annual Research Report
Study of the mechanism of current-induced magnetism and the enhancement of the effect by strong electron correlation
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19H02583
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
古川 哲也 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (10756373)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 電流誘起磁性 / 電気磁気効果 / スピン軌道相互作用 / 空間反転対称性の破れ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、単体Teにおける電流誘起磁性について、電流方向、局所的な磁化構造、および超微細磁場の関係を調べた。これまでの研究から、単体Teはカイラルな結晶点群に属することに起因し、巨視的応答としての電流誘起磁性については、電流と磁化が平行になりえることがわかっている。一方で結晶全体でなく局所的な磁気構造、あるいはその磁気構造のもとでの超微細磁場についての考察はなかったため、今回我々はその考察を行い、Teにおいてはc軸電流印加によって、c軸に垂直でかつユニットセル内で３つのTe原子によって打ち消されるような局所磁化が生じる可能性を見出した。実際に電流をc軸に印加し、磁場を垂直に印加した状況での電流印加下NMR測定を行い、電流印加によるシフトが観測された。これは電流によって一様でない局所磁気構造が生じている可能性を示唆するものである。
ドープされた単体Teにおける電流誘起磁性を、昨年度までの実験よりも高電流を印加できるよう装置系を改良し、調べた。Teはキャメルバック型と呼ばれるバンド構造を持つため、キャリア密度が10の17乗立方センチメートル付近を境に、フェルミ面の構造及びそれに付随したスピン構造が変わることが知られている。よって電流誘起磁性のキャリア密度の違いを議論することを目指し、Biをドープすることでキャリア密度が10の17乗立方センチメートルを超える試料を作成した。ドープされた試料において電流印加下NMR測定を行い、電流誘起シフトの兆候を観測することができた。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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