研究課題
挑戦的研究(萌芽)
本研究では、らせん磁性など非共線的な磁気秩序を示すハニカム格子磁性体を新規開拓し、従来にない磁気輸送・誘電現象を実験的に解明すること目指す。競合する交換相互作用のパラメータの制御が可能と予想されるCaAl2Si2構造を有する磁性体を対象に、新物質合成に加え、外部からの応力や圧力による磁気状態制御を行い、既存のネール型反強磁性から、らせん磁性への転移を目指す。これより得られる系統的なデータに基づき、ハニカム磁性体におけるフラストレート磁性と、それに誘起される新奇電気磁気効果に関する基礎学理の構築を目指す。
本研究は、非自明な磁気構造を有するハニカム磁性体の開拓とその異常物性の解明を目的とした。まず、波打ったハニカム構造を有するAM2X2系磁性体を主対象に、系統的な単結晶の合成と外部応力の印加により、磁気秩序や電子状態の制御を目指した。この結果、応力に対し敏感に電子状態が変化することを見出した。これは、応力により磁気秩序も制御可能なことを示唆している。さらに、ハニカム構造を有するファンデルワールス強磁性体CrGeTe3を対象に、強磁性転移温度の制御を目指した。この結果、Crサイトを他の遷移金属で部分置換することにより、キャリアをドープすることで、強磁性転移温度を上昇できることを見出した。
応力による磁気秩序の制御法の確立に向け、本研究の成果は基盤的な貢献をしていると言える。現時点では、低温での制御は達成できていないが、圧力に加え、応力が新たな外部制御法となることを示唆するデータを得ることができた。これらは、今後の発展研究に向け、重要な知見となった。一方、ファンデルワールス強磁性体のTCがキャリアドープで制御できることを見出した点は、室温以上のTCを有する系を設計する際の重要な指針となると期待している。
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すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件) 備考 (1件)
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