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光イメージング技術を用いたサブミクロン領域における磁性と誘電性の同時評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K03521
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

真中 浩貴  鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (80359984)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード光イメージング / 複屈折 / 磁性体 / 誘電体 / イメージング技術 / 旋光性 / 偏光解析技術 / 顕微観察 / マルチフェロイクス
研究成果の概要

光イメージング測定技術を用いて、磁気状態や誘電状態の空間分布を観察する方法を開発した。反強磁性体KNiF3では外力を印可することで複数の光学ドメインが出現し、反強磁性転移によってそれらの形状が変化することが分かった。さらに量子常誘電体SrTiO3に外力を印可することで出現する強誘電状態も観測した。その結果[001]に外力を印可した場合、[-11-1]や[1-11]に沿ってすべり面が出現した。さらに20K以下まで温度を下げると、ほぼ一様な強誘電状態が出現した。一方[1-10]の場合、すべり面や転位が多数出現し、歪み集中も現れたが強誘電相転移は起こらなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一般に弾性体に対して外から力を印可すると、試料内では応力や歪みに分布が現れることが知られている。磁性体や誘電体に外から力を印可した実験も数多く報告されている。しかし試料内で発生する局所的な歪みが磁性や誘電性にどのような影響を及ぼすか、それらを観察出来る手段がこれまでなかった。本研究では光イメージング技術を用いて, 試料内の歪みや, それにともなう磁性や誘電性の変化を空間分布として定量的に評価できる方法を開発した。本技術を用いることで, 応力下での物性研究が進歩すると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] High magnetic field properties in Ru2-xFexCrSi with antiferromagnetic and spin-glass states2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Hiroi, Sora Nishiinoue, Iduru Shigeta, Masakazu Ito, Keiichi Koyama, Akihiro Kondo, Koichi Kindo, Isao Watanabe, Muneaki Fujii, Shojiro Kimura, Hirotaka Manaka, Norio Terada
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 103 号: 9

    • DOI

      10.1103/physrevb.103.094428

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic order in the chemically substituted frustrated antiferromagnet CsCrF42020

    • 著者名/発表者名
      Hayashida Shohei、Hagihala Masato、Avdeev Maxim、Miura Yoko、Manaka Hirotaka、Masuda Takatsugu
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 102 号: 17

    • DOI

      10.1103/physrevb.102.174440

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetic states of coupled spin tubes with frustrated geometry in CsCrF42019

    • 著者名/発表者名
      M. Hagihala, S. Hayashida, M. Avdeev, H. Manaka, H. Kikuchi, and T. Masuda
    • 雑誌名

      npj Quantum Materials

      巻: 4 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41535-019-0152-5

    • 関連する報告書
      2019 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] Substitution Effects on Magnetic Ground States with Geometrical Spin Frustration in Triangular Spin Tubes Formed in CsCrF4 and α-KCrF42019

    • 著者名/発表者名
      H. Manaka, H. Morita, T. Akasaka, Y. Miura, M. Hagihala, S. Hayashida, M. Soda, and T. Masuda
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 88 号: 11 ページ: 114703-114703

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.114703

    • NAID

      40022062698

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-space Imaging by Magnetic Birefringence for KNiF3 Under Inhomogeneous Stress2019

    • 著者名/発表者名
      H. Manaka, K. Tateishi, and Y. Miura
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 88 号: 12 ページ: 124702-124702

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.124702

    • NAID

      40022096579

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of birefringence imaging techniques under high electric fields2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Manaka, Hirofumi Nozaki, and Yoko Miura
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 969 ページ: 012119-012119

    • DOI

      10.1088/1742-6596/969/1/012119

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 133 Cs-NMR Study on the Ground State of the Equilateral Triangular Spin Tube CsCrF 42018

    • 著者名/発表者名
      K Matsui and T Goto and H Manaka and Y Miura
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 969 ページ: 012108-012108

    • DOI

      10.1088/1742-6596/969/1/012108

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetization and magnetic phase diagram of Heusler compounds Fe3-y(Mn1-xVx)ySi (y =1 and 1.5)2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Hiroi, Syunya Ishikuma, Iduru Shigeta, Keiichi Koyama, Akihiro Kondo, Koich Kindo, Hirotaka Manaka, Norio Terada
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 969 ページ: 012099-012099

    • DOI

      10.1088/1742-6596/969/1/012099

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Masahiko Hiroi, Tomohito Nonoyama, Genta Adachi, Iduru Shigeta, Hirotaka Manaka, Norio Terada2018

    • 著者名/発表者名
      Magnetic properties of Heusler compound Fe1.3Mn1.7Si
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 969 ページ: 012098-012098

    • DOI

      10.1088/1742-6596/969/1/012098

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation of Ferroelastic Domains in Layered Magnetic Compounds Using Birefringence Imaging System2018

    • 著者名/発表者名
      Yoko Miura, Kazuya Okumura, Takumi Fukuda, and Hirotaka Manaka
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 696 ページ: 012153-012153

    • DOI

      10.1088/1742-6596/969/1/012153

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetic transition in the Heusler compounds Fe3-xMnxSi2018

    • 著者名/発表者名
      Nonoyama Tomohito、Kato Ryota、Shigeta Iduru、Hiroi Masahiko、Manaka Hirotaka、Terada Norio
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 8 号: 11 ページ: 115018-115018

    • DOI

      10.1063/1.5080429

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 複屈折イメージング法による強誘電体KH2PO4のドメイン形成過程の観察2022

    • 著者名/発表者名
      豊田健晟, 三浦陽子, 真中浩貴
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] カゴメ三角格子CsCrF4の低エネルギーにおける中性子非弾性散乱実験2022

    • 著者名/発表者名
      菊地 帆高, 浅井 晋一朗, 真中 浩貴, 益田 隆嗣
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 複屈折イメージング法を用いたKH2PO4の強誘電相転移の観測2021

    • 著者名/発表者名
      豊田健晟, 三浦陽子, 真中浩貴
    • 学会等名
      第127回日本物理学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Inelastic Neutron Scattering in Kagome-Triangular Lattice CsCrF42019

    • 著者名/発表者名
      H. Kikuchi, M. Hagihala, H. Manaka, S. Asai, S. Itoh, and T. Masuda
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems, SCES 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 正三角スピンチューブCsCrF4の磁性不純物誘起磁気相転移の再検証2019

    • 著者名/発表者名
      真中 浩貴, 森田 英揮, 赤坂 卓英, 三浦 陽子, 萩原 雅人, 林田 翔平, 左右田 稔, 益田 隆嗣
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 複屈折イメージング法と電子スピン共鳴法による強磁性層状化合物(CH3NH3)2CuCl4の構造相転移の検証2019

    • 著者名/発表者名
      三浦 陽子, 興梠 彰太, 筒井 和彦, 真中 浩貴
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 複屈折イメージング法による量子常誘電体SrTiO3の誘電分布状態の評価2019

    • 著者名/発表者名
      真中 浩貴, 興梠 彰太, 三浦 陽子
    • 学会等名
      2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] カゴメ三角格子磁性体CsCrF4の中性子磁気回折と比熱測定2019

    • 著者名/発表者名
      益田 隆嗣, 萩原 雅人, 真中 浩貴, 林田 翔平
    • 学会等名
      第55回熱測定討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 複屈折イメージング法を用いた量子常誘電体SrTiO3の強誘電分布状態の評価2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 拓也, 真中 浩貴, 三浦 陽子
    • 学会等名
      2019年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 複屈折イメージング法による磁性強誘電体(C2H5NH3)2CuCl4の強誘電状態の評価2019

    • 著者名/発表者名
      飯伏 隆盛, 真中 浩貴, 三浦 陽子
    • 学会等名
      2019年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Fe3-xMnxSiの低温での磁性2019

    • 著者名/発表者名
      野々山 智仁, 加藤 遼太, 重田 出, 廣井 政彦, 小山 佳一, 真中 浩貴, 寺田 教男, 尾上 昌平
    • 学会等名
      第125回日本物理学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 複屈折イメージング法を用いた磁性強誘電体(C2H5NH3)2CuCl4の強誘電転移の観測2019

    • 著者名/発表者名
      真中 浩貴, 飯伏 隆盛, 三浦 陽子
    • 学会等名
      日本物理学会 第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子常誘電体SrTiO3の応力誘起強誘電分域の観察2019

    • 著者名/発表者名
      真中 浩貴, 興梠 彰太, 三浦 陽子
    • 学会等名
      第74回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetic transition in the Heusler compounds Fe3-xMnxSi2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nonoyama, R. Kato, I. Shigeta, M. Hiroi, H. Manaka, and Norio Terada
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カイラル結晶を用いた複屈折評価法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      三浦 陽子, 徳永 慧史, 真中 浩貴
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カゴメ三角格子CsCrF4の中性子非弾性散乱実験2018

    • 著者名/発表者名
      菊地 帆高, 真中 浩貴, 浅井 晋一郎, 萩原 雅人, 伊藤 晋一, 益田 隆嗣
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁性強誘電体(C2H5NH3)2CuCl4の構造相転移と光学異常の解明2018

    • 著者名/発表者名
      真中 浩貴, 米丸 裕作, 三浦 陽子
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 複屈折イメージング装置を用いたSrTiO3の強誘電転移の観測2018

    • 著者名/発表者名
      真中 浩貴, 上津原 高輝, 三浦 陽子
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カゴメ三角格子CsCrF4における中性子非弾性散乱実験2018

    • 著者名/発表者名
      菊地 帆高, 真中 浩貴, 浅井 晋一郎, 萩原 雅人, 伊藤 晋一, 益田 隆嗣
    • 学会等名
      User Group Meeting on MLF Spectrometers DIRECTION 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カゴメ三角格子CsCrF4における中性子非弾性散乱実験2018

    • 著者名/発表者名
      菊地 帆高, 真中 浩貴, 浅井 晋一郎, 萩原 雅人, 伊藤 晋一, 益田 隆嗣
    • 学会等名
      日本中性子科学会第18回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] MnNiGe-CoNiGe系の輸送特性2018

    • 著者名/発表者名
      恩田 圭二朗, 佐藤 裕汰, 廣井 政彦, 真中 浩貴, 寺田 教男, 近藤 晃弘, 金道 弘一, 伊藤 昌和
    • 学会等名
      第124回日本物理学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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