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2010 Fiscal Year Annual Research Report

マルチフェロイック磁性体のスピンキラリティを介した磁気光学応答制御

Research Project

Project/Area Number 21740237
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

谷口 耕治  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 講師 (30400427)

Keywords磁気光学 / マルチフェロイクス / 光学的電気磁気効果
Research Abstract

本研究は光学的手法を用いて電気磁気結合をしたドメイン観察を行うことを研究目的としている。
本年度は研究計画に従い、昨年度立ち上げを行った測定系による電気磁気ドメインのイメージングを行った。測定対象としては、巨大な電気磁気効果が観測されることが分かっているマルチフェロイック物質のMnWO_4を取り上げた。この系は低温において3つの長周期磁気秩序相に相転移することが知られている。このうち、一つの磁気秩序相はらせん磁気秩序構造をとり、同時に強誘電性を発現することが分かっている。このらせん磁気秩序相に関しては、円偏光のX線を用いた回折実験を行ったところ、この強誘電分極の向きと、らせん磁気構造のキラリティとが1対1対応をしていることが明らかになった。このことは、電気的にキラリティを制御することが出来ることを意味している。そこで、本研究では、まず電場中で試料を冷却することで、らせん磁気秩序相のキラリティを制御し、磁気キラル効果を介したドメイン観察を試みた。しかし、測定を行った結果、この系の磁気キラル効果は非常に小さく、有意なシグナルとしては観測出来ないことが分かった。
一方、光吸収スペクトルの温度依存性を調べたところ、この系では、らせん磁気秩序相と他のキラリティを持たない反強磁性秩序相とで光吸収スペクトルが大きく変化することが分かった。そこでこの光吸収の差を利用したイメージングを試みたところ、らせん磁気秩序相とキラリティを持たない反強磁性秩序相の二相共存状態を可視化することに成功した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2011 2010

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Correlation between the mobility of domain wall and polarization flop direction in a slanted magnetic field in the helimagnetic ferroelectrics Tb_<1-x>Dy_xMnO_32011

    • Author(s)
      N.Abe
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 83 Pages: 060403(1)-(4)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical imaging of coexisting collinear and spiral spin phases in the magnetoelectric multiferroic MnWO_42010

    • Author(s)
      K.Taniguchi
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 81 Pages: 064406(1)-(5)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of Spin Helicity Using Nonresonant Circularly Polarized X-ray Diffraction Analysis2010

    • Author(s)
      H.Sagayama
    • Journal Title

      Journal of Physical Society of Japan

      Volume: 79 Pages: 043711(1)-(4)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic structure and anomalous band-edge absorption feature in multiferroic MnWO_4 : An optical spectroscopic study2010

    • Author(s)
      W.S.Choi
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 81 Pages: 205111(1)-(7)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature-dependent Raman scattering study of multiferroic MnWO_42010

    • Author(s)
      L.H.Hoang
    • Journal Title

      Journal of Raman Spectroscopy

      Volume: 41 Pages: 1005-1010

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Correlation between magnetocapacitance effect and polarization flop direction in a slanted magnetic field in Tb_<1-x>Dy_xMnO_32011

    • Author(s)
      N.Abe
    • Organizer
      March 2011 Meeting of the American Physical Society
    • Place of Presentation
      Dallas (United States of America)
    • Year and Date
      2011-03-22
  • [Presentation] Magnetic-field-induced phase transition in Mn_3O_42011

    • Author(s)
      Y.Nii
    • Organizer
      International Conference on Frustration in Condensed Matter
    • Place of Presentation
      Sendai (Japan) Sendai International Center
    • Year and Date
      2011-01-11
  • [Presentation] Correlation betweenmagnetocapacitance effect and polarization flop direction in a slanted magnetic field in Tb_<1-x>Dy_xMnO_32011

    • Author(s)
      N.Abe
    • Organizer
      International Conference on Frustration in Condensed Matter
    • Place of Presentation
      Sendai (Japan) Sendai International Center
    • Year and Date
      2011-01-11
  • [Presentation] Mn_3O_4における磁場誘起磁気構造相転移2010

    • Author(s)
      新居陽一
    • Organizer
      日本中性子科学会第10回年会
    • Place of Presentation
      仙台市 東北大学片平キャンパス(さくらホール)
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] Y型六方晶フェライトBa_2Mg_2Fe_<12>O_<22>の強誘電相における磁気構造2010

    • Author(s)
      矢野真一郎
    • Organizer
      日本中性子科学会第10回年会
    • Place of Presentation
      仙台市 東北大学片平キャンパス(さくらホール)
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] Mn_3O_4における磁場誘起磁気構造相転移2010

    • Author(s)
      佐賀山基
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      堺市 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
    • Year and Date
      2010-09-23

URL: 

Published: 2012-07-19  

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