2020 Fiscal Year Research-status Report
Antiferromagnetic spintronics in an organic crystal composed of light elements
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20K20890
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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) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / 反強磁性 / 有機結晶 / 軽元素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、有機物反強磁性体を舞台としたスピントロニクスの可能性を探索するために、BEDT-TTF分子からなる電荷移動錯体のうち反強磁性モット絶縁体状態を実現するκ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Clにおけるマグノン輸送に注目した。この物質は擬二次元性を有する低次元系であり、以前から弱強磁性を伴う反強磁性相が実現することが知られていたが、最近その磁気構造の再検討が行われ、磁場下でのスピンフロップ転移が通常の反強磁性体で見られる磁気異方性と磁場の競合からではなく、面間相互作用と磁場の競合の結果起きることがわかり、その結果、BEDT-TTF層からなる伝導面に対して垂直方向に約0.3Tの磁場印加をすることによって鏡映で結ばれた２つのBEDT-TTF層のうち片方のスピン構造だけが反転するという特異なスピンフロップ転移を起こすことがあきらかになっている。クリーンかつ低次元性を有することが特徴の有機物系においては反強磁性体のスピン励起である反強磁性マグノンの伝導が、この特異なスピンフロップ転移の変化の前後で大きく影響を受けることが期待されるため、本年度はこのスピンフロップ転移によるマグノン熱流の制御を第一の目標とし、磁場下熱伝導測定に取り組んだ。新たに、微小な有機結晶であっても測定を行えるように検討した熱伝導測定系を立ち上げ、測定が進行中である。現時点ではスピンフロップ転移によるマグノン熱流の制御は捉えられていないが、実験を継続し測定系の改良をすることで観測を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新規研究課題であり実験装置を立ち上げるところから開始したが、コロナ禍による制約もあるため当初の予定よりも遅れているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
測定系の改良を行うことで速やかに計画を遂行する。コロナ禍に伴う研究活動の制約を考慮し、活動の制限が少ない時期に集中的な実験を行うなどして対策する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍に伴い旅費出費がなくなったこと、また実験に必要な装置が他の研究と共有できたことにより未使用額が生じた。2021年度には研究の遅れを解消するために、測定系の整備改良のため適切な装置・部材の購入を行う。
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