Study on the Anomalous Magnetoelectric Effect of Yttrium Iron Garnet by 57Fe NMR

2010 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20540332
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Condensed matter physics II
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: ASAI Kichizo 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (00109795)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): ABE Kouji 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (20183139) ; NAKAMURA Jin 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 准教授 (50313416) ; KOBAYASHI Yoshihiko 東京医科大学, 医学部, 講師 (60293122)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Keywords: 磁気緩和 / 誘電緩和 / デバイ緩和 / 酸素欠損 / 磁気余効 / ^<57> Fe NMR / 電気磁気効果 / マルチフェロイック

Research Abstract

The present study aims to elucidate the anomalous magneto-electric effect in yttrium iron garnet(YIG). The Debye-type magnetic and electric relaxations observed below 300 K both arise from Fe2+ accompanied by oxygen vacancies in YIG. It has been found that the charge transfer among 16a sites persists down to 4 K resulting in the valence fluctuation between Fe2+ and Fe3+. A correlation between the magnetic anisotropy and the electric polarization arising from Fe2+ in 16a sites is suggested to be the origin of the anomalous magneto-electric effect in YIG.

Research Products

• [Journal Article] Magnetic Properties of the Double Perovskites(Sr_<1-x> La_x)_2CoMO_6 with M=Sb, Nb, and Ta (2012)
  • Author(s): Y. Kobayashi, M. Kamogawa, Y. Terakado, and K. Asai
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 81(in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spin Stateof Co Ions in Lightly Doped Strontium LaCoO_3 : Via Study of High-FieldInduced Spin State Transition (2011)
  • Author(s): K. Sato, A. Matsuo, K. Kindo, Y. Kobayashi, and K. Asai
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 80 Pages: 104702-1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Extraordinary Hall effect in Ba_<1-x> SrxRuO_3 films (2010)
  • Author(s): Y. Kobayashi, M. Iwata, T. Kaneko, K. Sato, K. Asai, and H. Ohsumi
  • Journal Title: Phys. Rev. Volume: B82 Pages: 174430-1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ^<55> Mn NMR in Ferromagnetic Double Perovskites La_<1-x> Bi_xMn_<0. 5> Ni_<0. 5> O_3 (2009)
  • Author(s): K. Asai, T. Kawakami, S. Enoshita, M. Shiozawa, and Y. Kobayashi
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 78 Pages: 114710-1-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Field Induced Spin-State Transition in LaCoO_3 (2009)
  • Author(s): K. Sato, A. Matsuo, K. Kindo, Y. Kobayashi, and K. Asai
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 78 Pages: 093702-1-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystal Structure of Six-Layer Ba_<1-x> Sr_xRuO_3 (2009)
  • Author(s): Y. Kobayashi, T. Ohishi, T. Kaneko, M. Iwata, and K. Asai
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 78 Pages: 094601-1-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Significant softening of C66 and hiddenorder parameter in the magnetic order edstate of La_<2-x> Ca_xCoO_4(0. 4≦x≦0. 7) (2008)
  • Author(s): T. Horigane, T. Kobayashi, M. Suzuki, K. Abe, K. Asai, and J. Akimitsu
  • Journal Title: Phys. Rev Volume: B78 Pages: 144108-1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hyperfine Magnetic Field at^<55> Mn in Ferromagnetic Perovskites REMn_<0. 5>(Ni_<1-x> Mg_x)<0. 5> O_3 with RE=La, Pr, Nd, and Eu : RE Dependence of the Supertransferred Hyperfine Interaction (2008)
  • Author(s): T. Kawakami, S. Enoshita, M. Komagawa, Y. Kobayashi, and K. Asai
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 77 Pages: 094714-1-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystal Structure, Magnetism, and Dielectric Properties of La_<1-x> Bi_xNi_<0. 5> Mn_<0. 5> O_3 (2008)
  • Author(s): Y. Kobayashi, M. Shiozawa, K. Sato, K. Abe, and K. Asai
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 77 Pages: 084701-1-8
  • Peer Reviewed
• [Presentation] イットリウム鉄ガーネットの誘電緩和と磁気緩和の試料依存性III (2011)
  • Author(s): 阿部浩二,中村仁,浅井吉蔵
  • Organizer: 日本物理学会第66回年次大会
  • Year and Date: 20110300
• [Presentation] Y_<1-x> Pr_xCoO_3の磁性 (2011)
  • Author(s): 小林義彦,寺門悠樹,浅井吉蔵
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋期大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] イットリウム鉄ガーネットの誘電緩和と磁気緩和の試料依存性II (2010)
  • Author(s): 新井伸英,原口数正,榎下俊平,小林義彦,阿部浩二,中村仁,浅井吉蔵
  • Organizer: 日本物理学会2010年秋期大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] La_<1-x> Eu_xCoO_3(x=0～1. 0)の結晶構造と磁性 (2010)
  • Author(s): 内田雅大,小林義彦,佐藤博彦,大石克嘉,増渕伸一,浅井吉蔵,風間重雄
  • Organizer: 日本物理学会第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] イットリウム鉄ガーネットの誘電緩和と磁気緩和の試料依存性 (2009)
  • Author(s): 新井伸英,榎下俊平,小林義彦,阿部浩二,中村仁,浅井吉蔵
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋期大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2009-09-27
• [Presentation] La_<1-x> Sr_xCoO_3における強磁場誘起スピン転移 (2009)
  • Author(s): 佐藤桂輔,松尾晶,金道浩一,小林義彦,浅井吉蔵
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋期大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2009-09-27
• [Presentation] 六層構造Ba_<1-x> Sr_xRuO_3の構造相転移 (2009)
  • Author(s): 小林義彦,新井伸英,金子徹也,浅井吉蔵
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋期大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2009-09-26
• [Presentation] La_<1-x> Bi_xMn_<0. 5> Ni_<0. 5> O_3の<55>^Mn NMR (2009)
  • Author(s): 浅井吉蔵,川上貴史,榎下峻平,鴨川征史,塩沢正規,小林義彦
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] LaCoO_3における強磁場誘起スピン転移 (2009)
  • Author(s): 佐藤桂輔,松尾晶,金道浩一,小林義彦,浅井吉蔵
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] ダブルペロブスカイト型強磁性体La_<1-x> Bi_xMn_<0. 5> Ni_<0. 5> O_3の電気磁気効果と<55>^Mn NMR (2008)
  • Author(s): 浅井吉蔵,小林義彦,川上貴史,塩沢正規,佐藤桂輔,阿部浩二
  • Organizer: 京都大学原子炉実験所専門研究会
  • Place of Presentation: 京都大学原子炉実験所
  • Year and Date: 2008-11-20
• [Presentation] LaCoO_3の強磁場物性 (2008)
  • Author(s): 佐藤桂輔,松尾晶,徳永将史,金道浩一,小林義彦,浅井吉蔵
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋期大会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] 層状Co酸化物La_<2-x> Sr_xCoO_4の超音波測定 (2008)
  • Author(s): 堀金和正,小林利章,鈴木勝,阿部浩二,浅井吉蔵,秋光純
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋期大会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2008-09-20
• [Remarks] 電気通信大学大学院修士学位論文(1)大澤明弘「元素置換したイットリウム鉄ガーネットのNMRによる研究」(2012年3月)
• [Remarks] (2)新井伸英「イットリウム鉄ガーネットの誘電緩和と磁気緩和」(2011年3月)
• [Remarks] (3)榎下峻平「イットリウム鉄ガーネット(Y3Fe5O12)の単結晶作製と電気磁気効果」(2009年3月)