• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2022 Fiscal Year Research-status Report

磁性金属・磁性絶縁体のマグノンの寿命と相関効果の解明

Research Project

Project/Area Number 22K03509
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

加藤 康之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (50708534)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Keywordsトポロジカル磁性 / 金属磁性体
Outline of Annual Research Achievements

本年度,磁性体に関する研究成果を3報の論文を出版しました.その内容は,(1)空間反転対称性を有する立方晶における磁気ヘッジホッグ格子の安定性の有効模型解析,(2)空間反転対称性を有する正方晶における磁気スキルミオン格子の温度磁場相図解析,(3)磁気ヘッジホッグ格子相における温度磁場誘起トポロジカル転移です.
(1)では,基底状態に注目した有効模型解析を実装し,双二次相互作用が磁気ヘッジホッグ格子の安定性に重要な寄与をもたらすことを明らかにした.(2,3)では,金属磁性体のスピン模型に対して,申請後に出版に至った文献[Y. Kato and Y. Motome, Phys. Rev. B 105, 174413 (2022)]で提案した適用範囲の広い手法を実装し,数値厳密な広域の温度磁場相図の作成や詳細な解析に十分耐えることを明らかにした.(2)では,有限温度有限磁場領域に磁気スキルミオン格子相が安定化することを見出し,その安定化には,双二次相互作用と高調波成分の相互作用が重要な役割を果たすことを明らかにした.(3)においては,異なる磁気ヘッジホッグ相が競合する場合に注目し,温度磁場相図の有効模型解析を行った.相図には磁気ヘッジホッグの密度が不連続に変化するトポロジカル転移を複数種類見出している.通常の一次転移や二次転移の他に,比熱や磁化といった通常の熱力学量には特異性を示さない隠れたトポロジカル転移が至る所に現れることを明らかにした.関連して,国際会議2件,国内会議2件の発表を行なっている.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまで,申請時には予想していなかった磁気ヘッジホッグ密度が不連続に変化する隠れたトポロジカル転移などの発展的問題の成果がでている.一方でフロー方程式の方法によるスピン励起の解析については継続的に研究を続けている.

Strategy for Future Research Activity

フロー方程式の方法によるスピン励起の解析については継続的に行い,2次元量子磁性体に注目して実装例を示す予定である.また,近年実験が急速に発展している量子スピン液体における強相関準粒子の数値解析についても示す予定である.

  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Hidden topological transitions in emergent magnetic monopole lattices2023

    • Author(s)
      Kato Yasuyuki、Motome Yukitoshi
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 107 Pages: 094437

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.107.094437

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Widely-sweeping magnetic field?temperature phase diagrams for skyrmion-hosting centrosymmetric tetragonal magnets2023

    • Author(s)
      Hayami Satoru、Kato Yasuyuki
    • Journal Title

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      Volume: 571 Pages: 170547~170547

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2023.170547

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic Hedgehog Lattice in a Centrosymmetric Cubic Metal2022

    • Author(s)
      Okumura Shun、Hayami Satoru、Kato Yasuyuki、Motome Yukitoshi
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 91 Pages: 093702

    • DOI

      10.7566/JPSJ.91.093702

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 創発磁気モノポール格子における隠れたトポロジカル転移の理論解析2023

    • Author(s)
      加藤 康之,求 幸年
    • Organizer
      日本物理学会 「2023 年春季大会」
  • [Presentation] Magnetic field-temperature phase diagrams and spin excitation spectra for topological multiple-Q magnetic orders2022

    • Author(s)
      Yasuyuki Kato, Satoru Hayami, and Yukitoshi Motome
    • Organizer
      29th International Conference on Low Temperature Physics (LT29)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magnetic field-temperature phase diagrams and spin excitation spectra for topological multiple-Q magnetic orders2022

    • Author(s)
      Yasuyuki Kato, Satoru Hayami, and Yukitoshi Motome
    • Organizer
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2022 (SCES 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3 次元磁気ヘッジホッグ格子におけるトポロジカル転移の理論解析2022

    • Author(s)
      加藤 康之,求 幸年
    • Organizer
      日本物理学会 「2022 年秋季大会」

URL: 

Published: 2023-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi