2012 Fiscal Year Annual Research Report
複合スピン秩序パラメータのダイナミックスによるエレクトロマグノン
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24340073
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
木村 尚次郎 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (20379316)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
萩原 政幸 大阪大学, 極限量子科学研究センター, 教授 (10221491)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 磁気共鳴 / 電気磁気効果 |
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| Research Abstract |
現在マルチフェロイック物質等で精力的に研究されている電気磁気効果の重要な点は、共役でないため通常は小さな値しかとり得ない磁場に対する電気分極あるいは、電場に対するスピンの特異な巨大(交差)応答が起こり得ることである。なかでも特に興味深い現象が、スピンと電気分極の結合を通じて、磁性体の基本的素励起であるスピン波を光の振動電場により励起するエレクトロマグノンと呼ばれる現象である。この現象は電子スピンの集団運動をテラヘルツ領域の光電場で駆動する顕著な動的交差応答現象であり、その特性の評価と励起機構の解明が極めて重要視されている。本研究はスピンカイラリティーなど複数のスピンが特有の配置をするときに現れる「複合スピン秩序パラメータ」のダイナミックスによって、フラストレート磁性体にエレクトロマグノンが励起されることを提案し、これを実験的に見いだして精査することを目的としている。本年度は、この課題を実施するために必要な直線偏光を用いた強磁場ESR測定が可能な実験装置を東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センターに立ち上げた。この装置を用いることで、三角格子反強磁性体CuFeO2の磁場誘起1/5プラト」相に現れるベクトルスピンカイラリティーの振動を伴う禁制ESRモードがエレクトロマグノン励起によって観測されることを実証した。今後はより高い磁場で現れる1/3プラトー相におけるエレクトロマグノンの発生を探索するとともに、クロムスピネル酸化物HgCrO4において観測された禁制モードの信号強度について偏光依存を明らかにする。
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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
当初の計画通り、東北大学金属材料研究所強磁場センターにおいて直線偏光を用いた強磁場ESR測定が可能な実験装置を立ち上げるとともに、三角格子反強磁性体CuFeO2の磁場誘起1/5プラトー相でみられる禁制遷移が振動電場によるエレクトマグノン励起によって観測されることの実証に成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
三角格子反強磁性体CuFeO2のエレクトロマグノン励起に伴う電気分極のダイナミックスに関して知見を得るため円偏光を用いたESR測定を行うとともに、20T以上で現れる1/3プラトー相のエレクトロマグノン発生を探索する。さらに直線偏光ESR測定をクロムスピネル酸化物HgCr204についてその禁制遷移信号の偏光依存性を明らかにする。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
円偏光ESR測定のための直線-円偏光変換器や研究成果発表旅費等に助成金を使用する。尚、次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額とあわせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。
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Research Products
(7 results)
