テラヘルツＦＴ-ＥＳＲ分光法による磁場誘起量子臨界現象の解明

• 研究課題/領域番号: 15H03690
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 河本 敏郎 神戸大学, 理学研究科, 教授 (70192573)
• 研究協力者: 守安 毅 神戸大学, 理学研究科, 学術研究員
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2015年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
• キーワード: テラヘルツ / 磁気共鳴 / 磁性

研究成果の概要

超短光パルスレーザーと気体プラズマを用いた広帯域テラヘルツパルス光源を製作し，光学測定用超伝導マグネットと試料用冷凍機を組み込んだ温度可変・磁場可変の広帯域テラヘルツFT-ESR分光装置を製作した。この分光システムを用いて，テラヘルツ領域にマグノン共鳴をもつ反強磁性体，電気磁気効果を示す磁性体，磁性と強誘電性が共存するマルチフェロイック物質等の磁性体において，テラヘルツFT- ESR分光測定を行った。これまで測定が困難であった広帯域磁気励起スペクトルの詳細や超高速磁気励起ダイナミクスの観測を行い，種々の興味ある磁場誘起量子現象の特性の解明を試みた。

研究成果

• [雑誌論文] Observation of Ultrafast Magnon Dynamics in Antiferromagnetic Nickel Oxide by Optical Pump-Probe and Terahertz Time-Domain Spectroscopies (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Kohmoto, T. Moriyasu, S. Wakabayashi, H. Jinn, M. Takahara, and K. Kakita
  • 雑誌名: J. Infrared Milli. Terahz. Waves 巻: 39 号: 1 ページ: 77-92
  • DOI: 10.1007/s10762-017-0442-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光励起したシリコンにおけるテラヘルツパルスの伝播 (2017)
  • 著者名/発表者名: 守安毅，笹島秀樹，河本敏郎，北原英明，谷正彦，熊倉光孝
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: 117 ページ: 45-48
• [雑誌論文] Magnetic-field dependence of the coherent magnons in an antiferromagnet NiO (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kawamoto, M. Tatematsu, and T. Kohmoto
  • 雑誌名: Proc. 9th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology 巻: 9 ページ: 211-211
  • NAID: 130006709413
• [雑誌論文] 反強磁性体Cr2O3における電場誘起磁化のダイナミクス (2017)
  • 著者名/発表者名: 疋田崚，谷口弘樹，河本敏郎
  • 雑誌名: 光物性研究会論文集 巻: 28 ページ: 151-154
  • NAID: 130006709421
• [雑誌論文] YIGにおける電場誘起磁化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼貴史，藤本恵輔，河本敏郎
  • 雑誌名: 光物性研究会論文集 巻: 28 ページ: 291-294
  • NAID: 130007646463
• [雑誌論文] Pump-Probe法によるNiOにおける反強磁性共鳴の磁場依存性の測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 立松雅大，川本憲生，河本敏郎
  • 雑誌名: 光物性研究会論文集 巻: 27 ページ: 271-274
• [雑誌論文] テラヘルツ時間領域分光による反強磁性体の磁気秩序と内部エネルギーの温度依存性の測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 守安毅，河本敏郎
  • 雑誌名: 光アライアンス 巻: 27 ページ: 49-53
  • NAID: 40020986477
• [雑誌論文] YIGにおける電場誘起磁化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼貴史，河本敏郎
  • 雑誌名: 光物性研究会論文集 巻: 27 ページ: 115-118
  • NAID: 130007646463
• [雑誌論文] 反強磁性体Cr2O3における電場誘起磁化のダイナミクス (2016)
  • 著者名/発表者名: 新海貴大，疋田崚，守安毅，河本敏郎
  • 雑誌名: 光物性研究会論文集 巻: 27 ページ: 111-114
  • NAID: 130006709421
• [雑誌論文] テラヘルツ時間領域分光法によるCoOの内部エネルギー温度依存性の測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 立松雅大，守安毅，岸本秀隆，河本敏郎
  • 雑誌名: 光物性研究会論文集 巻: 26 ページ: 235-238
• [学会発表] Dynamics of the electric-field induced magnetization in antiferromagnetic chromium oxide observed by Faraday rotation (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Taniguchi, R. Hikita, and T. Kohmoto
  • 学会等名: 12th Int. Conf. on Excitonic and Photonic Processes in Condensed Matter and Nano Materials
  • 国際学会
• [学会発表] Dynamics of the electric-field induced magnetization in YIG observed by Faraday rotation (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto, T. Hasunuma, and T. Kohmoto
  • 学会等名: 12th Int. Conf. on Excitonic and Photonic Processes in Condensed Matter and Nano Materials
  • 国際学会
• [学会発表] YIGにおける電場誘起磁化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 蓮沼貴史，河本敏郎
  • 学会等名: 平成29年度日本分光学会年次講演会
• [学会発表] 反強磁性体NiOにおけるコヒーレントマグノンの磁場依存性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川本憲生，立松雅大，河本敏郎
  • 学会等名: 平成29年度日本分光学会年次講演会
• [学会発表] Dynamics of the electric-field induced magnetization in antiferromagnetic chromium oxide: Faraday rotation measurement (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Hikita, T. Shinkai, and T. Kohmoto
  • 学会等名: 9th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology
  • 国際学会
• [学会発表] Dynamics of the electric-field induced magnetization in YIG observed by Faraday rotation (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Hasunuma and T. Kohmoto
  • 学会等名: 9th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology
  • 国際学会
• [学会発表] 酸化物磁性体における電場誘起磁化のダイナミクス (2017)
  • 著者名/発表者名: 河本敏郎
  • 学会等名: 第５回豊田理研ワークショップ「スピン秩序の動的光制御」
  • 招待講演
• [学会発表] 反強磁性体酸化クロムにおける電場誘起磁化のダイナミクス (2017)
  • 著者名/発表者名: 疋田崚，谷口弘樹，河本敏郎
  • 学会等名: 第22回スピン工学の基礎と応用
• [学会発表] YIGにおける電場誘起磁化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤本恵輔，蓮沼貴史，河本敏郎
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] 反強磁性体酸化クロムにおける電場誘起磁化のダイナミクス (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷口弘樹，疋田崚，河本敏郎
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] Observation of ultrafast spin dynamics in antiferromagnetic transition metal oxides by pump-probe and terahertz spectroscopies (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Kohmoto and T. Moriyasu
  • 学会等名: Molecular Photoscience Research Center Int. Symp. on Recent Advances in Terahertz Molecular Science
  • 発表場所: Kobe (Japan)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 反強磁性体NiOにおけるコヒーレントマグノンの磁場依存性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 立松雅大, 川本憲生, 河本敏郎
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府・豊中市）
• [学会発表] 反強磁性体Cr2O3における電場誘起磁化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 新海貴大，鈴木崇平，守安毅，河本敏郎
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 (宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] テラヘルツ時間領域分光によるCoOの内部エネルギー温度依存性の測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 立松雅大，守安毅，岸本秀隆，河本敏郎
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 (宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] Lattice and Magnetostrictive Contributions to the Internal Energy in Cobalt Oxide Observed by THz-TDS (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Tatematsu, T. Moriyasu, H. Kishimoto, and T. Kohmoto
  • 学会等名: Int. Conf. on Low-Energy Electrodynamics in Solids
  • 発表場所: Moriyama (Japan)
  • 国際学会
• [学会発表] Critical Behavior of Relaxational Lattice Modes in Multiferroic Cupric Oxide (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kohmoto, Y. Sawada, X. Zheng, and T. Moriyasu
  • 学会等名: 20th Int. Conf. on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: Santa Fe (USA)
  • 国際学会
• [学会発表] Internal Energy in Cobalt Oxide Observed by THz-TDS (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Tatematsu, T. Moriyasu, and T. Kohmoto
  • 学会等名: 9th International Conference on Physics and Applications of Spin-Related Phenomena in Solids
  • 発表場所: Kobe (Japan)
  • 国際学会
• [学会発表] Spin dynamics in transition metal oxides observed by pump-probe and terahertz spectroscopies (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kohmoto
  • 学会等名: Mini-Symp. on Application of THz Spectroscopy on Condensed Phases
  • 発表場所: 神戸大学 (兵庫県・神戸市)
  • 年月日: 2015-09-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] THz-TDSを用いた結晶における内部エネルギーの温度依存性測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 立松雅大，澤田幸宏，守安 毅，河本敏郎
  • 学会等名: 日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 東京工業大学 (東京都・目黒区)
  • 年月日: 2015-06-03
• [図書] “The Observation of Ultrafast Magnon Dynamics in Antiferromagnets NiO and MnO by Pump-Probe and Terahertz Time-Domain Spectroscopies”, in Advances in Materials Science Research 28, edited by M. C. Wythers (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Moriyasu and T. Kohmoto
  • 総ページ数: 24
  • 出版者: Nova Science