| 研究課題/領域番号 |
19H01852
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
伊藤 哲明 東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 教授 (50402748)
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| 研究分担者 |
小林 夏野 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60424090)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
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| キーワード | 電流誘起磁性 / 電気磁気交差現象 / 角運動量分裂バンド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電気的入力で磁気的応答を発現させる電気磁気交差現象は、物性物理の中心課題として盛んに議論されている。しかしながら、長らく議論されてきたものは「電場誘起磁性」の議論に限られ、もう一つの双璧現象である「電流誘起磁性」の実験的議論は、バルク物質においてはほぼ皆無であった。
本研究課題の第一の目標は、この電流誘起磁性検証を、i)複数の物質でii)異なる電流方向で調べ、その発現条件を明らかとすることである。また、この電流誘起磁性の背景には角運動量分裂バンドの概念が重要になるが、本研究の第二の目標は、その分裂構造と概念の整理を行うことである。
これらをまとめることにより「電流誘起磁性」の学理構築を目指す。
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| 研究成果の概要 |
従来広く議論されてきている「電場」誘起磁化とならぶもう一つの電気磁気効果――すなわち「電流」誘起磁化――の発現可能性については、その巨大な応用性とは裏腹に、ほとんど議論・実験的実証はなかった。本研究課題では、バルク物質における電流誘起磁化が、i)どのような物質群で実現するかを群論的考察から整理した上で、ii)候補物質を選定し、パルス電流印加下NMR測定による電流誘起磁化の実験的証拠を提示し、iii)第一原理バンド計算に基づき背景メカニズムの解明を行った。これらを総合することでバルク物質における電流誘起磁性の実証並びにその発現条件の詳細を明らかとすることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電気的入力により磁気的応答を引き出すという電気磁気効果は、産業上巨大な応用性を持っている。この効果の研究は19世紀末のピエール・キュリーによる「電場で磁化を誘起できるか？」という疑問提示に端を発している。そしてこの「電場」誘起磁化効果は、近年理論・実験とともに整備が進み、ほぼその発現条件が明らかとなりつつある。しかしながら、もう一つの電気磁気効果――すなわち「電流」誘起磁化――の発現可能性については、その巨大な応用性とは裏腹に、ほとんど議論・実験的実証はなかった。
このような状況において、本研究では、「電流」誘起磁化の実験的証拠を提示し、さらにその発現条件を明らかとすることに成功したものである。
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