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金属カイラルメタ分子の作製と磁気共鳴に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15J07126
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 ナノ構造物理
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

児玉 俊之  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードメタマテリアル / 強磁性共鳴 / 磁気カイラル効果 / マイクロコイル
研究実績の概要

平成28年度は強磁性金属のマイクロコイル構造におけるマイクロ波応答の観測と電気伝導特性の評価を行った。
磁気カイラル効果の実験的観測のため、平行伝送線路を用いたマイクロ波分光を行った。同様の装置を用いて単一マイクロコイルでの信号を得ることには既に成功しているが、今回観測を目指す磁気カイラル効果の観測へ向けて、平行伝送線路のパターニングの改良と、平行伝送線路に平行に外部磁場を加える電磁石を新たに測定装置に組み込んだ。
測定の結果、我々の作製した強磁性金属マイクロコイルにおいて、マイクロ波の伝搬方向に依存した非相反性を示唆する結果が得られた。線路に対するマイクロコイルの位置に依存して、非相反性が出現することも明らかとなった。非相反性の主な原因としてエッジガイドモードによるものが考えられた。さらには磁気カイラル効果によるものと期待できる測定結果も得られた(T.Kodama et al., submitted.)。
これまでの電磁波における非相反性に加えて、電気伝導特性の評価を行った。これは電流に対する磁気カイラル効果が発現することを期待して行ったものである。ナノプローブを用いた4端子測定法を採用し、強磁性金属マイクロ構造に外部磁場を印加しながら測定を行った。電流電圧特性を評価したところ、磁場の方向またはコイルの巻き方向に依存した抵抗の変化が確認された。一方でその変化量は非常に小さく、電流に対する磁気カイラル効果の存在を積極的に主張するには至らなかった。原因としては外部磁場の印加方法や測定装置のノイズが挙げられる。今後改良を加えた測定が行われる予定である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Ferromagnetic Resonance of a Single Magnetochiral Metamolecule of Permalloy2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kodama, Satoshi Tomita, Takeshi Kato, Daiki Oshima, Satoshi Iwata, Satoshi Okamoto, Kikuchi Nobuaki, Osamu Kitakami, Nobuyoshi Hosoito, and Hisao Yanagi,
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 16 号: 2 ページ: 024016-024016

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.6.024016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication and ferromagnetic resonance of cobalt chiral meta-molecule arrays2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kodama, Satoshi Tomita, Nobuyoshi Hosoito, Hisao Yanagi
    • 雑誌名

      Applied Physics A

      巻: 122 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 磁気カイラルメタ分子の電気磁気物性2017

    • 著者名/発表者名
      児玉俊之,冨田知志,細糸信好,柳久雄
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学 天白キャンパス 愛知県名古屋市
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 強磁性金属カイラルメタ分子における非相反電気伝導2017

    • 著者名/発表者名
      村上郁,児玉俊之,冨田知志,細糸信好,柳久雄
    • 学会等名
      JPS 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス 大阪府豊中市
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Nonreciprocal microwave transmission through a single metamolecule with magnetism and chirality on coplanar waveguide2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kodama, Satoshi Okamoto, Nobuaki Kikuchi, Osamu Kitakami, Satoshi Tomita, Nobuyoshi Hosoito, Hisao Yanagi
    • 学会等名
      Metamaterials'2016
    • 発表場所
      Chania, Crete, Greece
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonreciprocal microwave transmission through a single metamolecule with magnetismand chirality on coplanar waveguide2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kodama, Satoshi Okamoto, Nobuaki Kikuchi, Osamu Kitakami, Satoshi Tomita, Nobuyoshi Hosoito, Hisao Yanagi
    • 学会等名
      Metamaterials 2016
    • 発表場所
      Crete, Greese
    • 年月日
      2016-09-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 平行伝送線路を用いたパーマロイカイラル構造のマイクロ波分光2016

    • 著者名/発表者名
      児玉俊之、草薙勇作、岡本聡、菊池伸明、北上修、冨田知志、細糸信好、柳久雄
    • 学会等名
      MSJ第40回総合大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス 石川県金沢市
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Nonreciprocal microwave transmission of a magneto chiral metamolecule2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kodama, Satoshi Okamoto, Nobuaki Kikuchi, Osamu Kitakami, Satoshi Tomita, Nobuyoshi Hosoito, Hisao Yanagi
    • 学会等名
      2016 Thailand-Japan Microwave (TJMW2016)
    • 発表場所
      King Mongkut's University of Technology North Bangkok
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonreciprocal microwave transmission of a magnetochiral metamolecule2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kodama, Satoshi Okamoto, Nobuaki Kikuchi, Osamu Kitakami, Satoshi Tomita, Nobuyoshi Hosoito, Hisao Yanagi
    • 学会等名
      Thailand-Japan Microwave (TJMW2016)
    • 発表場所
      King Mongkut's University of Technology North Bangkok (KMUTNB), Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 平行伝送線路を用いた単一磁気カイラルメタ分子の強磁性共鳴2016

    • 著者名/発表者名
      児玉俊之,冨田知志,細糸信好,柳久雄
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス、宮城県仙台市
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ferromagnetic Resonance of a Single Chiral Meta-molecule of Permalloy2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kodama, Satoshi Tomita, Nobuyoshi Hosoito, Hisao Yanagi
    • 学会等名
      Metamaterials'2015
    • 発表場所
      Examination Schools, Oxford, UK
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication and ferromagnetic resonance of cobalt chiral meta-molecule arrays2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kodama, Satoshi Tomita, Nobuyoshi Hosoito, Hisao Yanagi
    • 学会等名
      META2015
    • 発表場所
      The City University of NewYork, NeyYork、USA
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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