• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

カイラルらせん磁性体の有限温度の理論

研究課題

研究課題/領域番号 16J00091
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 物性Ⅱ(理論)
研究機関東京大学

研究代表者

篠嵜 美沙子  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードカイラルらせん磁性体 / 平均場近似 / 有限温度 / 準安定状態
研究実績の概要

昨年度、我々はらせん軸方向からソリトンを出入りさせるプロセスを考え、減磁過程におけるヒステリシスを評価し、臨界磁場の約0.4倍でソリトンが入る様子を数値的に明らかにした。これを解析的な視点からも評価するため、我々はらせんの端で作られる表面バリアの効果をカイラルサインゴルドンモデルを用いて解析した。この解析手法は、一般的にソリトンや渦構造などが相転移の性質を決定する物性に対して、ヒステリシスを評価する際に有効な手法である。カイラルらせん磁性体の絶対零度における表面バリアは、Hs = (4/π2)Hc ~ 0.4Hc の磁場において初めて消失することが示され、ヒステリシスの幅を解析的に評価することに成功した。これは数値的な結果とも、実験的な結果 ともよく一致する。
一方で、らせん軸に垂直方向からソリトンが出入りする際には、らせん軸を含む二次元平面に磁壁を生成する必要がある。MnSiやFeGeといった立方晶系のカイラル磁性体については、磁壁に関する研究がいくつか存在するが、CrNb3S6 などの一軸性カイラルらせん磁性体に関しては理論的な研究はまだされていなかった。我々は、一軸性カイラルらせん磁性体のモデルにおいて、磁壁を含む状態を生成することに成功し、磁壁を生成することによって作られる多数の準安定状態と、ソリトン数を変化させる際のエネルギーバリアを評価した。また、磁壁の構造を詳しく調べ、磁壁の生成・消滅過程とソリトン数の変化が、磁気構造の連続変形によって得られることを示した。さらに、磁壁の大きさのパラメーター依存性を調べたところ、磁壁の大きさが磁場や温度には依存せず、らせんに垂直な面内の交換相互作用、DM相互作用、およびオンサイトで働く異方性で決定されることが示された。カイラルらせん磁性体 CrNb3S6 において実現される磁壁は、大きさが約8 nmであると見積もられ、これは高磁場における実験結果とオーダーが一致する。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Geometrical protection of topological magnetic solitons in microprocessed chiral magnets2018

    • 著者名/発表者名
      Mito Masaki、Ohsumi Hiroyuki、Tsuruta Kazuki、Kotani Yoshinori、Nakamura Tetsuya、Togawa Yoshihiko、Shinozaki Misako、Kato Yusuke、Kishine Jun-ichiro、Ohe Jun-ichiro、Kousaka Yusuke、Akimitsu Jun、Inoue Katsuya
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 号: 2 ページ: 024408-024408

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.024408

    • NAID

      120006596481

    • 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] Erratum: Finite-Temperature Properties of Three-Dimensional Chiral Helimagnets2017

    • 著者名/発表者名
      Misako Shinozaki, Shintaro Hoshino, Yusuke Masaki, Jun-ichiro Kishine, Yusuke Kato
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 3 ページ: 038001-038001

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.038001

    • 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
  • [雑誌論文] Finite-Temperature Properties of Three-Dimensional Chiral Helimagnets2016

    • 著者名/発表者名
      Misako Shinozaki, Shintaro Hoshino, Yusuke Masaki, Jun-ichiro Kishine, Yusuke Kato
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 85 号: 7 ページ: 074710-074716

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.074710

    • 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
  • [学会発表] カイラルらせん磁性体の表面バリアの理論2018

    • 著者名/発表者名
      篠嵜美沙子、正木祐輔、青木瑠也、戸川欣彦、加藤雄介
    • 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] First-order Phase Transition, Metastability, and Hysteresis2017

    • 著者名/発表者名
      篠嵜美沙子
    • 学会等名
      キラルグループ研究進捗報告会
    • 発表場所
      武雄温泉ハイツ (佐賀県 武雄市)
    • 年月日
      2017-02-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カイラルらせん磁性体中のファン構造2017

    • 著者名/発表者名
      篠嵜美沙子、星野晋太郎、正木祐輔、A. N. Bogdanov, A. O. Leonov, 岸根順一郎、加藤雄介
    • 学会等名
      第2回早稲田大学物性セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Metastability and Hysteresis in Chiral Helimagnet2017

    • 著者名/発表者名
      M. Shinozaki, S. Hoshino, Y. Masaki, J. Kishine, Y. Kato
    • 学会等名
      DMI2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カイラルらせん磁性体の平均場解析2017

    • 著者名/発表者名
      篠嵜美沙子、星野晋太郎、正木祐輔、A. O. Leonov, 岸根順一郎、加藤雄介
    • 学会等名
      領域横断研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 平均場近似による有限温度カイラルらせん磁性体の解析2016

    • 著者名/発表者名
      篠嵜美沙子
    • 学会等名
      東京大学 求研究室セミナー
    • 発表場所
      東京大学 (東京都 文京区)
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カイラルらせん磁性体中のファン構造2016

    • 著者名/発表者名
      篠嵜美沙子
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 (石川県 金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Chiral-Fan Structure in Chiral Helimagnet2016

    • 著者名/発表者名
      篠嵜美沙子
    • 学会等名
      ICMM2016 Satellite Meeting -NFM2016- : New Frontier of Multi-functional Magnets
    • 発表場所
      広島市文化交流会館 (広島県 広島市)
    • 年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chiral-Fan Structure in Chiral Helimagnet2016

    • 著者名/発表者名
      篠嵜美沙子
    • 学会等名
      Workshop (sponsored by Core-to-Core program)
    • 発表場所
      エカテリンブルグ (ロシア)
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カイラルらせん磁性体中の扇状構造2016

    • 著者名/発表者名
      篠嵜美沙子
    • 学会等名
      第61回物性若手夏の学校
    • 発表場所
      ホテルシャレードイン志賀 (長野県 下高井郡)
    • 年月日
      2016-07-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 平均場近似による有限温度カイラルらせん磁性体の解析 (Finite Temperature Effects on Chiral Helimagnets)2016

    • 著者名/発表者名
      篠嵜美沙子
    • 学会等名
      キラル若手の会 & トピカルミーティング
    • 発表場所
      放送大学 (千葉県 千葉市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi