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フォノン角運動量とフォノンの異常伝搬に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K13494
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関東北大学

研究代表者

新居 陽一  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (80708488)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードフォノン角運動量 / 対称性の破れ / 非相反性 / 表面弾性波 / 空間反転対称性の破れ / 超音波 / マイクロ波
研究成果の概要

近年提唱されたフォノン角運動量という概念は、フォノンに対する擬スピンとしての役割を果たす。この概念を積極的に取り込めば電子系との類推から様々な新奇フォノン物性が予想される。本研究では、この概念を鍵として空間反転対称性の破れたキラル磁性体におけるフォノン版ラシュバ状態の観測、時間反転対称性の破れたTb酸化物におけるフォノンのホール効果、更には時空間の対称性が同時に破れたマルチフェロイク物質における熱流非相反性を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によりフォノン角運動量という概念が新奇フォノン物性の理解に極めて重要であることを示した。また、本研究を基軸として例えばトポロジカルなフォノン状態など、いくつもの新奇物性を開拓する道筋が示された。これらの成果によって将来的には新機能を備えた音波や熱デバイスの実現へと繋がると期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Surface acoustic wave coupled to magnetic resonance on multiferroic CuB2O42019

    • 著者名/発表者名
      R. Sasaki, Y. Nii, and Y. Onose
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B

      巻: 99 号: 1 ページ: 014418-014418

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.014418

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Phononic thermal Hall effect in diluted terbium oxides2019

    • 著者名/発表者名
      Yuji Hirokane, Yoichi Nii, Yasuhide Tomioka, and Yoshinori Onose
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B

      巻: 99 号: 13 ページ: 134419-134419

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.134419

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microwave nonreciprocity of magnon excitations in the noncentrosymmetric antiferromagnet Ba2MnGe2O72018

    • 著者名/発表者名
      Y. Iguchi, Y. Nii, M. Kawano, H. Murakawa, N. Hanasaki, and Y. Onose
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B

      巻: 98 号: 6 ページ: 064416-064416

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.064416

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Nonreciprocal surface acoustic wave via magnon-phonon coupling2020

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Nii
    • 学会等名
      The 60th REIMEI International Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マグノン、フォノン、電流の非相反性とその逆効果2020

    • 著者名/発表者名
      新居 陽一
    • 学会等名
      日本物理学会2020年春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 空間反転対称な遍歴磁性体におけるスピンヘリシティの電流制御2019

    • 著者名/発表者名
      新居 陽一,蒋男,有沢洋希, 南部雄亮, 池田陽一, 大石一城, 藤田全基, 齊藤英治, 小野瀬佳文
    • 学会等名
      IMR-CROSS workshop, J-PARCとJRR-3の相補利用による偏極中性子科学の新展開
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Magnetically Controlled Surface Acoustic Waves on Multiferroic BiFeO32019

    • 著者名/発表者名
      R. Sasaki, I. Yuta, Y. Nii, I. Toshimitsu, and Y. Onose
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting 2019(Los Angeles)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tb2Ti2O7における磁気音響効果2018

    • 著者名/発表者名
      新居陽一, 廣金優二, 榊原烈桜, 富岡泰秀, 小野瀬佳文
    • 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

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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