2016 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamics of lattice distortion in photoinduced phase transitions
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26400324
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
西野 正理 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主幹研究員 (80391217)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮下 精二 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10143372)
末元 徹 公益財団法人豊田理化学研究所, フェロー事業部門, フェロー (50134052)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電子格子相互作用 / 相転移 / 臨界現象 / フラストレーション / 光誘起相転移 / 長距離相互作用 / 弾性相互作用 / 準安定状態 / 緩和過程 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光などで誘起される相転移を示すスピンクロスオーバー(SC)系の相転移および臨界現象においては、格子歪みによる弾性相互作用がSC秩序形成に重要な役割を果たすこと、そして、その弾性相互作用が、状況により長距離相互作用としての性質を持つことを明らかにしてきた。本年度は、その長距離相互作用の理解を深めるため、フラストレート相互作用を持つ反強磁性Ising三角格子系において、副格子内外それぞれに長距離相互作用を持つモデルの相転移、臨界現象の解析を行った。この系は、パラメータ領域により２種類の相変化を示す。温度と共に無秩序相、部分無秩序相、３副格子フェリ磁性相、２副格子フェリ磁性相へ変化する場合と、無秩序相から２副格子フェリ磁性相へ変化する場合がある。バルクでは無秩序相から２副格子フェリ磁性相への転移において、帯磁率は発散しないが、有限サイズ効果によって帯磁率の発散的振る舞いが起こる事、その原因が部分無秩序相と２副格子フェリ磁性相の構造（縮退）にある事、等を明らかにした。またそれらの相転移現象は、一般化6状態クロックモデルの長距離相互作用モデルのあるパラメーター領域で起こる物理として捉えられることも明らかにした。
また、パルスレーザー照射後に見られるSC 系のelastic step現象に関して、アレクサンドル・ヨアン・クザ大学の理論グループおよびレンヌ大の実験グループと共同で、mechanoelastic modelにおけるモデル化を行い、光照射後の高スピン相の生成において弾性相互作用が協力的に働く動的な特徴を捉えることに成功した。これは、この現象に関する初の理論的研究である。
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