螺旋磁性強誘電体におけるエレクトロマグノンの微視的解明

• 研究課題/領域番号: 15K05154
• 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: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 佐賀山 基 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (90436171)
• 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: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2017年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2016年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 電気磁気効果 / 交差相関 / スピン格子相互作用 / スピン軌道相互作用 / マルチフェロイクス / 交差相関物性 / エレクトロマグノン / マルチフェロイック / 磁気励起 / X線磁気回折 / 円偏光X線回折 / 中性子散乱 / スピン波

研究成果の概要

本研究課題は螺旋磁性強誘電体におけるスピン秩序と強誘電性の相関を微視的に解明し、エレクトロマグノンと呼ばれる電気磁気素励起の描像を得ることを目的としている。代表的な螺旋磁性強誘電体であるTbMnO3の非弾性中性子散乱実験を行い、その磁気励起が基本的にはスピン波励起として理解できることを示し、さらに、スピン波描像では再現できない励起が存在することを明らかにした。また、TbMnO3と同じペロブスカイト構造を有する磁性反強誘電体であるYFeO3に着目し、研究を行った。円偏光X線回折実験を行い、Feスピンと格子との結合を直接的に観測した。

研究成果

• [雑誌論文] Physical properties and crystal structure analysis of double-perovskite NdBaMn2O6 by using single crystals (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Yamada, H. Sagayama, K. Higuchi, T. Sasaki, K. Sugimoto, T. Arima
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 95 号: 3 ページ: 035101-035101
  • DOI: 10.1103/physrevb.95.035101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetoelectric coupling in the honeycomb antiferromagnet Co4Nb2O9 (2016)
  • 著者名/発表者名: N. D. Khanh, N. Abe, H. Sagayama, A. Nakao, T. Hanashima, R. Kiyanagi, Y. Tokunaga, and T. Arima
  • 雑誌名: physical review B 巻: 93 号: 7
  • DOI: 10.1103/physrevb.93.075117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Symmetry Lowering in LaOBiS2: A Mother Material for BiS2-Based Layered Superconductors (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryoko Sagayama, Hajime Sagayama, Reiji Kumai, Youichi Murakami, Takuya Asano, Joe Kajitani, Ryuji Higashinaka, Tatsuma D. Matsuda, and Yuji Aoki
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 84 号: 12 ページ: 123703-123703
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.123703
  • NAID: 210000133761
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Large trigonal-field effect on spin-orbit coupled states in a pyrochlore iridate (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Uematsu, Hajime Sagayama, Taka-hisa Arima, Jun J. Ishikawa, Satoru Nakatsuji, Hidenori Takagi, Masahiro Yoshida, Jun'ichiro Mizuki, and Kenji Ishii
  • 雑誌名: physical review B 巻: 92 号: 9
  • DOI: 10.1103/physrevb.92.094405
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray magnetic circular dichroism study of an orbital ordered state in the spinel-type vanadium oxide AV2O4(A=Mn,Fe) (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuura, H. Sagayama, Y. Nii, N. D. Khanh, N. Abe, and T. Arima
  • 雑誌名: physical review B 巻: 92 号: 3
  • DOI: 10.1103/physrevb.92.035133
  • 査読あり
• [学会発表] 円偏光X線を用いたYFeO3におけるDMベクトルの符号決定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 徳村謙祐, 佐賀山基, 松浦慧介, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
  • 学会等名: 第31回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
• [学会発表] 円偏光X線を用いたYFeO3におけるDMベクトルの符号決定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 徳村謙祐, 佐賀山基, 松浦慧介, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
  • 学会等名: 2017年日本物理学会秋季大会
• [学会発表] Ferroelectricity Driven by Charge and Orbital Ordering in the A-site Ordered Perovskite Manganite (2017)
  • 著者名/発表者名: Hajime Sagayama
  • 学会等名: BIT's 3rd World Congress of Smart Materials - 2017
  • 発表場所: Bangkok (Thailand)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 放射光X線を用いたLa(OF)BiS2の格子歪の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐賀山遼子, 佐賀山基, 熊井玲児, 村上洋一, 浅野卓也, 梶谷丈, 東中隆二, 松田達磨, 青木勇二
  • 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