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Coオケルマナイトにおける新奇磁気状態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05145
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関大阪大学

研究代表者

赤木 暢  大阪大学, 理学研究科, 特任助教(常勤) (60610904)

連携研究者 益田 隆嗣  東京大学, 物性研究所, 准教授 (90313014)
小濱 芳允  東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
木原 工  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (80733021)
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 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードマルチフェロイック / 電気磁気効果 / パルス強磁場 / 電子スピン共鳴 / スピン四極子 / 強磁場 / 磁化 / 電気分極
研究成果の概要

スピン多極子秩序は、理論研究が進んでいるが実験観測はあまり進んでいない。この研究では、マルチフェロイックSr2CoGe2O7においてパルス強磁場電子スピン共鳴から飽和磁場以上の強制強磁性状態において2マグノン励起を観測した。この特異な磁気励起は、オケルマナイト物質特有の電気分極とスピンの相関によるスピンネマティック相互作用(電気磁気結合)に起因するスピン四極子励起として説明できることが、理論解析からわかった。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 10件)

  • [国際共同研究] Inst. for Solid State Phys. and Optics,/Wigner Res. Centre for Phys(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ハンガリー科学アカデミー(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Magnetoelectric properties of Ca2CoSi2O7 studied by high-field electron spin resonance2018

    • 著者名/発表者名
      M. Akaki, K. Kanaida and M. Hagiwara
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conf. Series

      巻: 969 ページ: 012102-012102

    • DOI

      10.1088/1742-6596/969/1/012102

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct observation of spin-quadrupolar excitations in Sr2CoGe2O7 by high field ESR2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Akaki, Daichi Yoshizawa, Akira Okutani, Takanori Kida, Judit Romhanyi, Karlo Penc, and Masayuki Hagiwara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 号: 21 ページ: 214406-214406

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.214406

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetoelectric Behavior from the S=1/2 Asymmetric Square Cupolas2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kato, K. Kimura, A. Miyake, M. Tokunaga, A. Matsuo, K. Kindo, M. Akaki, M. Hagiwara, M. Sera, T. Kimura, and Y. Motome
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 118 号: 10 ページ: 1076011-5

    • DOI

      10.1103/physrevlett.118.107601

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetic Structure and Dielectric State in the Multiferroic Ca2CoSi2O72017

    • 著者名/発表者名
      M. Soda, S. Hayashida, T. Yoshida, M. Akaki, M. Hagiwara, M. Avdeev, O. Zaharko, and T. Masuda
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 印刷中

    • NAID

      210000134400

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetic-Field-Induced Polar Phase in Chiral Magnet CsCuCl32015

    • 著者名/発表者名
      A. Miyake, J. Shibuya, M. Akaki, H. Tanaka, and M. Tokunaga
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 92 号: 10

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.100406

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impurity Substitution Effect on Magnetoelectric Properties of CaBaCo4O7 Crystals2015

    • 著者名/発表者名
      R. Oda, R. Kajihara, K. Nishina, M. Akaki, H. Kuroe, and H. Kuwahara
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 75 ページ: 303-308

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2015.12.036

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Sr2CoGe2O7におけるスピン四極子励起の観測(実験)2018

    • 著者名/発表者名
      赤木暢, 吉澤大智, 奥谷顕, 木田孝則, J. Romhanyi, K. Penc, 萩原政幸
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Observation of spin-quadrupolar excitations in Sr2CoGe2O7 (Theory)2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Akaki, Daichi Yoshizawa, Akira Okutani, Takanori Kida, Judit Romhanyi, Karlo Penc, and Masayuki Hagiwara
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] オケルマナイト酸化物Ca2CoSi2O7のパルス強磁場ESR2017

    • 著者名/発表者名
      赤木暢, 金井田小夏, 萩原政幸
    • 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
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetoelectric properties of Ca2CoSi2O7 studied by high-field electron spin resonance2017

    • 著者名/発表者名
      M. Akaki, K. Kanaida and M. Haagiwara
    • 学会等名
      28th International Conference on Low Temperature Physics (LT28)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electric(magnetic)-field control of magnetization(electric polarization) in CaBaM4O7 (M=Co,Fe) single crystals2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kuwahara, M. Noda, Y. Ebukuro, M. Akaki, and H. Kuroe
    • 学会等名
      28th International Conference on Low Temperature Physics (LT28)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magneto-electric spin excitations in forced-ferromagnetic state of Sr2CoSi2O7」2017

    • 著者名/発表者名
      M. Akaki, Y. Aoki and M. Hagiwara
    • 学会等名
      The 9th APCTP Workshop on Multiferroics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic field induced polar phase in the chiral magnet CsCuCl32017

    • 著者名/発表者名
      A. Miyake, J. Shibuya, M. Akaki, H. Tanaka, and M. Tokunaga
    • 学会等名
      The 9th APCTP Workshop on Multiferroics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of a nonreciprocal signal in ferromagnetic resonance in multiferroic GaFeO32017

    • 著者名/発表者名
      T. Omi, M. Akaki, N. Abe, Y. Tokunaga, S. kimura, M. Hagiwara, and T. Arima
    • 学会等名
      The 9th APCTP Workshop on Multiferroics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetoelectric effects in Ba2CuGe2O7 beyond the saturation field2017

    • 著者名/発表者名
      M. Tokunaga, Y. sato, A. Miyake, M. Akaki, M. Hagiwara, and H. Kuwahara
    • 学会等名
      The 9th APCTP Workshop on Multiferroics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 強磁場電子スピン共鳴測定によるスピン四極子励起の観測2017

    • 著者名/発表者名
      赤木暢, 吉澤大智, 奥谷顕, 木田孝則, J. Romhanyi, K. Penc, 萩原政幸
    • 学会等名
      強磁場コラボラトリーが拓く未踏計測領域への挑戦と物質・材料科学の最先端
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Sr2CoGe2O7におけるパルス強磁場ESR測定2016

    • 著者名/発表者名
      赤木暢
    • 学会等名
      量子スピン系研究会
    • 発表場所
      福井大学
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 強磁場下におけるBa2CuGe2O7の電気磁気効果2016

    • 著者名/発表者名
      徳永将史, 佐藤由昌, 赤木暢, 三宅厚志, 萩原政幸, 桑原英樹
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Studies on magnetoelectric properties of Sr2CoGe2O7 by high-field electron spin resonance2016

    • 著者名/発表者名
      M. Akaki, D. Yoshizawa, A. Okutani, T. Kida, and M. Hagiwara
    • 学会等名
      Multiferroic & Magnetoelectric Materials Gordon Research Conference
    • 発表場所
      Lewiston, USA
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチフェロイック物質Ca2CoSi2O7の磁気構造2016

    • 著者名/発表者名
      左右田稔, 吉田俊, 赤木暢, 萩原政幸, Oksana Zaharko, Maxim Avdeev, 伊藤晋一, 横尾哲也, 益田隆嗣
    • 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
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Sr2CoGe2O7におけるパルス強磁場ESR測定2016

    • 著者名/発表者名
      赤木暢, 青木勇磨, 奥谷顕, 吉澤大智, 木田孝則, 萩原政幸
    • 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
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] High Field ESR in the akermanite Sr2CoSi2O72015

    • 著者名/発表者名
      Y. Aoki, M. Akaki, T. Kida, A. Okutani, D. Yoshizawa, T. Morioka, and M. hagiwara
    • 学会等名
      International Symposium on Present and Future of Material Sciences
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2015-11-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-field electron spin resonance in Sr2CoGe2O7 single crystal2015

    • 著者名/発表者名
      M. Akaki, Y. Aoki, D. Yoshizawa, A. Okutani, T. Kida, and M. Hagiwara
    • 学会等名
      International Symposium on Present and Future of Material Sciences
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2015-11-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] オケルマナイト型化合物(Ca1-xSrx)2CoSi2O7の強磁場物性2015

    • 著者名/発表者名
      青木勇磨, 赤木暢, 木田孝則, 奥谷顕, 吉澤大智, 森岡俊晶, 萩原政幸
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetic properties of quasi one-dimensional antiferromagnet BaCo2Si2O72015

    • 著者名/発表者名
      M. Akaki, A. Okutani, D. Yoshizawa, H. Kuwahara, and M. Hagiwara
    • 学会等名
      20th International Conference on Magnetism (ICM2015)
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-field magnetic properties of akermanite (Ca1-xSrx)2CoSi2O7 single crystals2015

    • 著者名/発表者名
      M. Akaki, Y. Aoki, D. Yoshizawa, A. Okutani, and M. Hagiwara
    • 学会等名
      11th International Conference on Research in High Magntic Fields (RHMF2015)
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2015-07-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-05-15  

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