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偏光ESR法によるバレートロニクス物質の微視的評価とバレースピンポンピング

研究課題

研究課題/領域番号 16K04882
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 ナノ構造物理
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

大島 勇吾  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (10375107)

研究協力者 竹延 大志  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード単層遷移金属ダイカルコゲナイド / 電子スピン共鳴 / スピンエレクトロニクス / 物性実験
研究成果の概要

本研究の目的は、ミリ波・サブミリ波に適したワイヤーグリッド偏光子を利用した電子スピン共鳴装置を開発する事によって、単層遷移金属ダイカルコゲナイドの電子スピン共鳴を観測し、g値やスピン軌道相互作用といったバレーの微細構造を明らかにすることである。新たにワイヤーグリッド偏光子を作製し、それらを用いた電子スピン共鳴装置を完成させた。ミリ波・サブミリ波の偏光に依存した特徴的な信号は極小の標準試料で観測できたが、単層遷移金属ダイカルコゲナイドにおいては感度が足りず、残念ながら電子スピン共鳴は観測されなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回、ミリ波・サブミリ波に適したワイヤーグリッド偏光子をレザー微細加工法により初めて作製したが、従来の手法で作製したワイヤーグリッド偏光子と遜色のない性能を持つものが作製できるという事がわかった。また、ワイヤーグリッド偏光子を利用した電子スピン共鳴装置を新たに開発した事によって、従来型の共振器を使った電子スピン共鳴装置に比べ若干感度が上がった。今後、導波路をコルゲート導波管に変更すれば、さらなる感度の向上が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Evidence of low-energy singlet excited states in the spin-1/2 polyhedral clusters {Mo72V30} and {W72V30} with strongly frustrated kagome networks2019

    • 著者名/発表者名
      Kihara T.、Nojiri H.、Narumi Y.、Oshima Y.、Kindo K.、Heesing C.、Schnack J.、Muller A.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 6 ページ: 64430-64430

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.064430

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Detailed X-band Studies of the π?d Molecular Conductor λ-(BETS)2FeCl4: Observation of Anomalous Angular Dependence of the g-value2018

    • 著者名/発表者名
      Lee Taehoon、Oshima Yugo、Cui Hengbo、Kato Reizo
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 11 ページ: 114702-114702

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.114702

    • NAID

      210000135011

    • 関連する報告書
      2018 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] Fungus-derived hydroxyl radicals kill hepatic cells by enhancing nuclear transglutaminase2017

    • 著者名/発表者名
      Shrestha Ronak、Shrestha Rajan、Qin Xian-Yang、Kuo Ting-Fang、Oshima Yugo、Iwatani Shun、Teraoka Ryutaro、Fujii Keisuke、Hara Mitsuko、Li Mengqian、Takahashi-Nakaguchi Azusa、Chibana Hiroji、Lu Jun、Cai Muyi、Kajiwara Susumu、Kojima Soichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 4746-4746

    • DOI

      10.1038/s41598-017-04630-8

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Antiferromagnetic Insulating Ground State of Molecular π-d System λ-(BETS)2FeCl4 (BETS = Bis(ethylenedithio)tetraselenafulvalene): A Theoretical and Experimental Review2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Oshima, H. B. Cui, and R. Kato
    • 雑誌名

      Magnetochemistry

      巻: 3 号: 1 ページ: 10-10

    • DOI

      10.3390/magnetochemistry3010010

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 分子性物質・原子層物質のための高感度ESR測定装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大島勇吾、木村尚次郎、加藤礼三、蒲江、竹延大志
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会 同志社大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 機能性物質・生体試料のための高感度および空間分解能ESR測定装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大島勇吾、木村尚次郎、関原早苗、小嶋聡一、加藤礼三
    • 学会等名
      第57回電子スピンサイエンス学会年会 北海道大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of high-sensitive ESR sysytem for functional and molecular materials2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Oshima
    • 学会等名
      4th International Conference on Functional Materials Science 2018, Bali, Indonesia
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 電子スピン共鳴を用いた分子性物質の研究2017

    • 著者名/発表者名
      大島勇吾
    • 学会等名
      物質階層原理研究 第1回合宿
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-frequency ESR Studies of Molecular Magnets: Application to pi-d electrons system and spin-liquid system2017

    • 著者名/発表者名
      Yugo Oshima
    • 学会等名
      RIKEN Symposium & Joint Workshop between RIKEN Nishina Center and USM, Penang, Malaysia
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of a high-sensitive ESR system using wire grid polarizer2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Oshima
    • 学会等名
      理化学研究所 第15回異分野交流の夕べ
    • 発表場所
      理化学研究所 和光事業所(埼玉県和光市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 加藤分子物性研究室

    • URL

      http://www2.riken.jp/lab-www/molecule/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 加藤分子物性研究室

    • URL

      http://www.riken.jp/lab-www/molecule/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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