Homo-chiral growth of bulked crystals and films in inorganic magnetic compounds

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02642
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30010:Crystal engineering-related
• Research Institution: Osaka Metropolitan University (2022); Osaka Prefecture University (2020-2021)
• Principal Investigator: Kousaka Yusuke 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 助教 (60406832)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松浦 弘泰 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40596607)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 不斉合成 / キラル磁性体 / 中性子散乱測定

Outline of Final Research Achievements

We obtained large enantiopure single crystals of inorganic chiral compounds TSi and TSi2 (T: transition metal) using floating zone method. The crystal chirality was controlled by use of composition-gradient feed rod. Small angnle neutron scattering muSR measurements revealed a new magnetic phase of TSi around Hc at the lowest temperature. We observed chirality-induced-spin-selectivity (CISS) effect in CrNb3S6 and TSi2.

Free Research Field

結晶育成, 磁性

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

無機キラル化合物は、新しい原理による物性が理論的に提案されているが、結晶キラリティを単一にすることが大前提となる。しかし、殆どの無機キラル磁性体は、右結晶と左結晶が試料内に混在したラセミ双晶を形成する為、研究の対象とならなかった。本研究成果は不斉結晶育成手法と結晶キラリティ検出手法の確立を含む為、これまで研究の対象とならなかった物質にも光が当てられ、多彩なキラル物性観測のための基礎となることが期待される。