SQUID-STM複合型顕微鏡の開発および新奇超伝導・磁性研究への応用
Project/Area Number |
18H01167
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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Research Institution | Osaka University (2019-2021) The University of Tokyo (2018) |
Principal Investigator |
下澤 雅明 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (40736162)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2018: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
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Keywords | SQUID磁気顕微鏡 / 磁気トロイダルドメイン / 周波数依存性 / SQUID / 磁気顕微鏡 / トロイダルドメイン / 走査型SQUID顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡 / STM / 超伝導 / 磁性体 |
Outline of Annual Research Achievements |
電流誘起磁化は、磁気トロイダルモーメントと電流の外積で向きが決まるので、磁気トロイダルモーメントが反転すると電流誘起磁化も反転する。それゆえ、磁気トロイダルドメインが存在する場合には、電流誘起磁化にも空間分布が現れることが期待される。実際、SQUID磁気顕微鏡による局所磁化測定を行ったところ、電流誘起磁化の符号反転を観測することに成功した。ドメイン1つあたりの磁化の大きさは300 μT程度と見積れるので、通常のアンペールの法則(電流によって期待される磁化は4 μT程度)では説明できないことが分かった。 ところが再現性の確認のために行なった2度目の測定では、同じような大きさの電流誘起磁化を観測することができず、アンペールとの相違を明確に区別することができなかった。最近の報告から、電流誘起ホール効果が特徴的な周波数依存性を示すことが分かっているので、その起源である電流誘起磁化の周波数依存性を測定すれば、アンペールによる磁化を完全に排除できるのではないかと考え、追加で試料各場所における局所磁化の周波数依存性を行った。その結果、電流誘起ホール効果の測定から期待されている周波数依存性を電流誘起磁化でも観測することに成功した。その実部成分は、周波数の増大に伴って減少し、2000 Hzを超える領域ではアンペールによる磁化が支配的になっていることが分かる。虚部成分においても、強磁性/強誘電のAC磁化率/誘電率測定で観測されている振る舞いと類似した結果が得られた。これらの周波数特性はフェロイック特有の現象であると見られる。また、測定の位置を変えると、周波数依存性の振る舞いや信号の符号が変化することも分かった。これは磁気トロイダルドメインが存在することを強く示唆しており、1回目の測定結果とコンシステントである。これらの内容は、近々論文としてまとめて投稿予定である。
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Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(40 results)
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[Journal Article] Thermal-transport studies of kagome antiferromagnets2020
Author(s)
M. Yamashita, M. Akazawa, M. Shimozawa, T. Shibauchi, Y. Matsuda, H. Ishikawa, T. Yajima, Z. Hiroi, M. Oda, H. Yoshida, H.-Y. Lee, J. H. Han and N. Kawashima
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Journal Title
J. Phys.: Condens. Matter
Volume: 32
Pages: 074001-074001
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Unusual thermal Hall effect in a Kitaev spin liquid candidate α-RuCl32018
Author(s)
Y. Kasahara, K. Sugii, T. Ohnishi, M. Shimozawa, M. Yamashita, N. Kurita, H. Tanaka, J. Nasu, Y. Motome, T. Shibauchi, and Y. Matsuda
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 120
Pages: 217205-217205
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] 走査型磁気顕微鏡を用いたUNi4Bのトロイダルドメイン構造の観察2021
Author(s)
宮本大輝, 室谷拓海, 多田勝哉, 下澤雅明, 細井優, 井澤公一, 仲村愛, 本間佳哉,本多史憲, 青木大, 小山大介, 河端美樹, 河合淳
Organizer
日本物理学会 第76回年次大会
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[Presentation] 電気輸送係数からみる非クラマース系PrTr2Cd20(Tr=Pt,Rh)の温度磁場相図2020
Author(s)
足立涼, 佐賀範彰, 細井優, 下澤雅明, 井澤公一, 町田洋, 広瀬雄介, 土塔寛, 河野琢馬, 摂待力生
Organizer
日本物理学会 秋季大会
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[Presentation] PrTr2Cd20(Tr=Pt, Rh)の電気輸送特性と温度磁場相図2020
Author(s)
足立涼, 佐賀範彰, 細井優, 下澤雅明, 井澤公一, 町田洋, 広瀬雄介, 土塔寛, 河野琢馬, 摂待力生
Organizer
日本物理学会 第75回年次大会
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[Presentation] バルク層状磁性体に生じる非従来型異方的超伝導2019
Author(s)
櫻木俊輔, 佐々木秀, 明石遼介, 坂上良介, 黒田健太, C. Bareille, 橋本嵩広, 長島椿, 木下雄斗, 平田靖透, 下澤雅明, 浅井晋一郎, 土居抄太郎, 辻本直人, 國定聡, 野口亮, 黒川輝風, 東伸彦, 平田昂輝, T. K. Kim, C. Cacho, 益田隆嗣, 徳永将史, 和達大樹, 岡﨑浩三, 辛埴, 神原陽一, 山下穣, 近藤猛
Organizer
日本物理学会 秋季大会
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[Presentation] A non-linear Hall effect in a chiral nonmagnetic compound at zero field2019
Author(s)
K. Matsuura, M. Akazawa, M. Shimozawa, S. Fujii, M. Qiu, T. Ueno, T. Takahashi, Y. Mizukami, K. Hashimoto, T. Shibauchi, J. Gouchi, M. Yamashita, Y. Uwatoko, K. Kobayashi
Organizer
TopoMat2019
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Int'l Joint Research
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[Presentation] キラル反強磁性体CsCuCl3のc軸熱輸送特性2019
Author(s)
赤澤仁寿, 土岐勇人, 杉井かおり, 下澤雅明, 山下穣, 高阪勇輔, 秋光純, 井上克也, J. Zaccaro, I. Gautier-Luneau, D. Luneau
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日本物理学会 第74回年次大会
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[Presentation] ダイマーモット絶縁体κ-(BEDT-TTF)2Hg(SCN)2X, (X = Br, Cl)における磁化率・磁気トルク測定2019
Author(s)
山下穣, 杉井かおり, 下澤雅明, 上田顕, 森初果, Natalia Drichko, 杉浦栞理, 寺嶋太一, 宇治進也, Elena I. Zhilyaeva, Svetlana A. Torunova, Rimma N. Lyubovskaya
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日本物理学会 第74回年次大会
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[Presentation] 水素結合型モット絶縁体Cat-EDT系における量子常誘電・常磁性状態2019
Author(s)
藤井桜子, 下澤雅明, 近藤潤, 杉井かおり, 山下穣, 上田顕, 森初果, 杉浦栞理, 寺嶋太一, 宇治進也, 橋本顕一郎, 井口敏, 佐々木孝彦
Organizer
日本物理学会 第74回年次大会
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[Presentation] α-RuCl3における熱ホール効果の磁場角度依存性2019
Author(s)
馬斯嘯, 笠原裕一, 大西隆史, 水上雄太, 田中桜平, 杉井かおり, 下澤雅明, 山下穣, 栗田伸之, 田中秀数, 那須譲治, 求幸年, 芝内孝禎, 松田祐司
Organizer
日本物理学会 第74回年次大会
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[Presentation] α-RuCl3におけるマヨラナ量子化条件の検証2018
Author(s)
馬斯嘯, 笠原裕一, 大西隆史, 水上雄太, 田中桜平, 杉井かおり, 下澤雅明, 山下穣, 栗田伸之, 田中秀数, 那須譲治, 求幸年, 芝内孝禎, 松田祐司
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日本物理学会 秋季大会
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[Presentation] Quantum Disordered State of Magnetic and Electric Dipoles in Hydrogen-Bonded Organic Mott Insulator κ-H3(Cat-EDT-TTF)22018
Author(s)
M. Shimozawa, K. Hashimoto, A. Ueda, Y. Suzuki, K. Sugii, S. Yamada, Y. Imai, R. Kobayashi, K. Itoh, S. Iguchi, M. Naka, S. Ishihara, H. Mori, T. Sasaki, and M. Yamashita
Organizer
ICSM2018
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Int'l Joint Research