2023 Fiscal Year Annual Research Report
Study on nonreciprocity and topological protection of magnetic quasiparticles using multi-analyzer cold neutron spectroscopy
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19KK0069
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐藤 卓 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70354214)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅井 晋一郎 東京大学, 物性研究所, 助教 (00748410)
奥山 大輔 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (30525390)
益田 隆嗣 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90313014)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| Keywords | 冷中性子分光 / マルチアナライザー / 磁性準粒子 / 非相反性 / トポロジカル保護 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画は当初2022年度で終了の予定であった。当初の研究計画のうち、新世代マルチアナライザー分光法の研究に関してはその数値シミュレーションから分光法の有用性確認までを2022年度までに成功、量子磁性体の磁気準粒子研究に関してもb-Cu2V2O7やBa2MnGe2O7等に代表される数々の物質に関して成功させていた。一方、コロナ禍による国際共同研究の困難さとそれに伴う世界的な中性子施設運転の不安定性に起因して幾つかの研究テーマが最終年度中に実施できなかった。そこで、研究期間を延長して未達成であった研究を実施した。延長期間での主な研究成果は次のとおりである。金属錯体CPL1細孔中に吸着した酸素二量体の量子状態間の磁気励起に関して、その磁気期限の確認を米国オークリッジ国立研究所において偏極中性子散乱実験にて確認するという成果を得た。シャストリーサザーランド型磁性体に関しても磁気波数ベクトルの奇妙な温度依存性等を発見した。また、非相反マグノン物質に関しては非相反マグノンをホストするa-Cu2V2O7量子磁性体における超精密電場誘起磁気モーメント測定を行うことで電気磁気効果の観点からマグノン分散制御の可能性をさらに追求した。このほかにも局所的に反転対称性が破れている量子磁性体に関して中性子回折と電場誘起磁気モーメント測定を併用しその磁気対称性および磁気準粒子分散を決定するなどの数々の研究成果を得た。
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