2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24244058
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
木村 剛 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (80323525)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電気磁気効果 / マルチフェロイクス / ドメイン構造 / カイラリティ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２６年度の研究実施計画において、平成２５年度までに行ってきた新規・高機能な電気磁気相関物質の開発を引き続き推進・発展させることに加え、固体酸素における電気磁気相関発現の可能性の探索、また結晶・磁気・電気四極子構造に起因するキラリティに関する研究を推進するとした。
【新規・高機能な電気磁気相関物質の開発】に関しては、磁気秩序誘起型強誘電体は磁場の印加により強誘電特性を劇的に変化させることが魅力の一つであるが、その強誘電電気分極の大きさはBaTiO3など一般的な強誘電体のそれに比べ、２桁以上小さいことが応用などを考えるうえで問題視されていた。平成２３年度より構築を進めてきたダイアモンドアンビルセルを用いた超高圧下における誘電特性測定系を用いて、代表的な磁気秩序誘起型強誘電体の１つであるTbMnO3の強誘電特性に対する圧力効果を調べた結果、約５GPa以上の高圧力下において同物質の強誘電分極の大きさが１桁以上増大することを発見した。
【キラリティに関する研究】では、鏡像異性体を持ち、かつ電気磁気効果を示すことが知られていたDy化合物DyFe3(BO3)4において、円偏光を用いた共鳴軟X線回折測定を行った。その結果、同化合物の中でDyの4f電子の電気四極子が右または左巻きにらせん状に配列していることが確認でき、また、円偏光軟X線を集光させ試料表面上で2次元的に移動し、反射X線を観測することによって、電気四極子配列の鏡像異性構造と対をなす、右巻き・左巻き構造が1つの試料中で共存する構造「ドメイン構造」を観測することにも成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２６年度の研究実施計画に記載した「新規・高機能な電気磁気相関物質の開発」および「結晶・磁気・電気四極子構造に起因するキラリティ」に関する研究においては、基本的には実施計画のとおりの結果が得られた。実際、これらの成果はNature姉妹紙などにおいて論文発表し、さらには国際会議における招待講演に呼ばれるなど、高く評価された。よって研究はおおむね順調に進んでいると判断している。「固体酸素に関する研究」では、第２高調波発生の測定を行い、高圧下で出現する固相において反転対称性の破れを示唆するという興味深い結果を得たが、今後、さらなる検証および議論を進める必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度まで行ってきた新規・高機能な電気磁気相関物質の開発およびその現象の理解に関する研究を引き続き行う。前年度同様、物質合成といった観点からのアプローチと高圧下での測定系を積極的に高機能な電気磁気相関現象の開拓に利用するといったアプローチを並行して進める。さらに固体酸素における電気磁気相関発現の可能性に関して実験および検討を進める。キラリティに関する研究に関しては、物質のバリエーションの展開をはかり、キラリティに起因する新たな物性探索、観測、さらには非自明な外場による制御といった研究展開をはかる。
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[Presentation] Multiferroics under high pressure2015
Author(s)
T. Kimura
Organizer
The 15th Taiwan-Japan-Korea Symposium on Strongly Correlated Electron Systems (TJK15)
Place of Presentation
Natioal Chiao Tung University (Hsinchu, Taiwan)
Year and Date
2015-03-27 – 2015-03-29
Invited
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[Presentation] Mutiferroics under extreme conditions2014
Author(s)
T. Kimura
Organizer
The Workshop on Neutron Scattering in Magnetic Fields Above 15 Tesla
Place of Presentation
Lise Meitner Campus / Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (Berlin, Germany)
Year and Date
2014-10-29 – 2014-10-30
Invited
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