2023 Fiscal Year Annual Research Report
nonreciprocal spin and thermal transports in quantum liquid crystal
Publicly Offered Research
| Project Area | Physical Properties of Quantum Liquid Crystals |
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| Project/Area Number |
22H04461
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小野瀬 佳文 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80436526)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 非相反性 / スピン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、非相反応答やその逆効果を利用してらせん磁性体における磁気キラリティ依存現象や熱整流効果などを開拓することを目的としている。2023年度は、まずMnAu2薄膜においてらせん磁性体のスライディング現象を発見した。直流電流と交流電流を同時に印加し微分抵抗の直流電流依存性を測定した結果、ある閾直流電流で微分抵抗が減少する振る舞いが観測された。このような現象はCDWやSDWのスライディングで観測されたものに類似しており、電流によってらせん磁性がスライディング運動したものと結論した。また、スライディングは単一キラリティのときのみ観測されており、キラリティ制御をおこなわず複数のドメインが存在する状態では観測されなかった。これは、キラリティドメイン境界がらせん磁気構造を強くピンし、スライディングを妨げているものと解釈した。次に、熱流非相反の舞台となりうる高温マルチフェロイクスTb2(MoO4)3を開拓した。この物質は強誘電・強弾性体として知られていたが、Tbの強い磁気弾性相互作用と常誘電状態の点群D2d対称性によってマルチフェロイクスとして働くことが期待されたため、それを実証した。特に、強誘電・強弾性転移近傍の430Kという高温で磁場で強誘電分極の反転に成功しており、これは今まで報告された最も高い温度における磁場誘起分極反転である。さらには、らせん磁性体EuP3において非相反伝導を研究した。EuP3単結晶を集束イオンビームによって加工した微細デバイスにおいて、非相反応答の磁場依存性を観測した。らせん磁気状態では非相反応答が顕著に観測されるもののファン状態、強制強磁性状態では非相反応答が観測されなかった。バンド計算を合わせて行った結果、この非相反伝導の起源はバンド構造の非対称性に由来することが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] FMRに誘起されたスピン・軌道モーメントの磁化歳差運動に対する時分割XMCD測定2023
Author(s)
石井祐太, 山崎裕一, 小塚裕介, Jana Lustikova, 新居陽一, 小野瀬佳文, 横山優一, 水牧仁一朗, 足立純一, 中尾裕則, 有馬孝尚, 若林裕助
Organizer
日本物理学会第78回年次大会
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