マルチフェロイック磁性体のスピンキラリティを介した磁気光学応答制御

• 研究課題/領域番号: 21740237
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東京大学 (2010); 東北大学 (2009)
• 研究代表者: 谷口 耕治 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 講師 (30400427)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: マルチフェロイクス / 光学的電気磁気効果 / イメージング / 磁気光学

研究概要

近年、空間反転対称性の破れたスピン系において、不斉磁気光学効果のような磁気光学応答が関心を集めている。本研究では、スピン配置により発生するキラリティに起因する不斉磁気光学効果を用いて、電気磁気ドメインの観測を試みた。その結果、空間反転対称性の破れた弱強磁性体の(Cu,Ni)B2O4において、ドメインの可視化に成功した。またマルチフェロイック物質のMnWO4において、スピン状態に起因した吸収係数の違いを利用し、スピンキラリティを持たないドメインと、持つドメインの二相共存状態の可視化を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Correlation between the mobility of domain wall and polarization flop direction in a slanted magnetic field in the helimagnetic ferroelectrics Tb_<1-x>Dy_xMnO_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Abe
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature-dependent Raman scattering study of multiferroic MnWO_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: L.H.Hoang, N.T.M.Hien, W.S.Choi, Y.S.Lee, K.Taniguchi, T.Arima, S.Yoon, X.B.Chen, I.S.Yang
  • 雑誌名: Journal of Raman Spectroscopy 41 ページ: 1005-1010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure and anomalous band-edge absorption feature in multiferroic MnWO_4 : An optical spectroscopic study (2010)
  • 著者名/発表者名: W.S.Choi, K.Taniguchi, S.J.Moon, S.S.A.Seo, T.Arima, H.Hoang, I.-S.Yang, T.W.Noh, Y S.Lee
  • 雑誌名: Physical Review B 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Spin Helicity Using Nonresonant Circularly Polarized X-ray Diffraction Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Sagayama, N.Abe, K.Taniguchi, T.Arima, Y.Yamasaki, D.Okuyama, Y.Tokura, S.Sakai, T.Morita, T.Komesu, H.Ohsumi, M.Takata
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 79
  • NAID: 40017072097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical imaging of coexisting collinear and spiral spin phases in the magnetoelectric multiferroic MnWO_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Taniguchi, M.Saito, T.Arima
  • 雑誌名: Physical Review B 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical imaging of coexisting collinear and spiral spin phases in the magnetoelectric multiferroic MnWO_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Taniguchi
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Spin Helicity Using Nonresonant Circularly Polarized X-ray Diffraction Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Sagayama
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure and anomalous band-edge absorption feature in multiferroic MnWO_4 : An optical spectroscopic study (2010)
  • 著者名/発表者名: W.S.Choi
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature-dependent Raman scattering study of multiferroic MnWO_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: L.H.Hoang
  • 雑誌名: Journal of Raman Spectroscopy 巻: 41 ページ: 1005-1010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periodic rotation of magnetization in a non-centrosymmetric soft magnet induced by an electric field (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Saito, K.Ishikawa, S.Konno, K.Taniguchi, T.Arima
  • 雑誌名: Nature Materials 8 ページ: 634-638
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetoelectric Memory Effect of the Nonpolar Phase with Collinear Spin Structure in Multiferroic MnWO_4 (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Taniguchi
  • 雑誌名: Physical Review Letters 102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of the polarization flop direction by a tilted magnetic field in multiferroic TbMnO_3 (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Abe
  • 雑誌名: Physical Review B 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periodic rotation of magnetization in a non-centrosymmetric soft magnet induced by an electric field (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Saito
  • 雑誌名: Nature Materials 8 ページ: 634-638
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic-Field-Induced Polarization Flop in Multiferroic TmMn_2O_5 (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Fukunaga
  • 雑誌名: Physical Review Letters 103
  • 査読あり
• [学会発表] Correlation between magnetocapacitance effect and polarization flop direction in a slanted magnetic field in Tb_<1-x>Dy_xMnO_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Abe
  • 学会等名: March 2011 Meeting of the American Physical Society
  • 発表場所: Dallas (United States of America)
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] Magnetic-field-induced phase transition in Mn_3O_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Nii
  • 学会等名: International Conference on Frustration in Condensed Matter
  • 発表場所: Sendai (Japan) Sendai International Center
  • 年月日: 2011-01-11
• [学会発表] Correlation betweenmagnetocapacitance effect and polarization flop direction in a slanted magnetic field in Tb_<1-x>Dy_xMnO_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Abe
  • 学会等名: International Conference on Frustration in Condensed Matter
  • 発表場所: Sendai (Japan) Sendai International Center
  • 年月日: 2011-01-11
• [学会発表] Mn_3O_4における磁場誘起磁気構造相転移 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新居陽一
  • 学会等名: 日本中性子科学会第10回年会
  • 発表場所: 仙台市 東北大学片平キャンパス(さくらホール)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Y型六方晶フェライトBa_2Mg_2Fe_<12>O_<22>の強誘電相における磁気構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 矢野真一郎
  • 学会等名: 日本中性子科学会第10回年会
  • 発表場所: 仙台市 東北大学片平キャンパス(さくらホール)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Mn_3O_4における磁場誘起磁気構造相転移 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐賀山基
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 堺市 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] マルチフェロイック物質MnWO_4の光学特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷口耕治, 齋藤充, 有馬孝尚
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 非共鳴円偏光X線回折によるマルチフェロイック物質のスピンカイラリティの観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐賀山基, 谷口耕治, 阿部伸行, 有馬孝尚, 山崎裕一, 奥山大輔, 十倉好紀, 酒井創一朗, 森田健史, 徳田哲久, 米須尚, 大隈寛幸, 高田昌樹
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Tb_<1-x>Dy_xMnO_3における電気分極の磁場による選択的回転 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部伸行
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] マルチフェロイック物質MnWO_4の光学特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷口耕治
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 非共鳴円偏光X線回折によるマルチフェロイック物質のスピンカイラリティの観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐賀山基
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Y型六方晶フェライトBa_2Mg_2Fe_<12>O_<22>の強誘電相における磁気構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西川勇作
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] Observation of Spin Chirality using Circularly-Polarized Synchrotron Radiation X-rays (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Sagayama, N.Abe, K.Taniguchi, T.Arima, Y.Yamasaki, D.Okuyama, Y.Tokura, S.Sakai, T.Morita, T.Komesu, H.Ohsumi, M.Takata
  • 学会等名: Gordon Research conference X-Ray Science
  • 発表場所: ウォータービル(アメリカ合衆国)
  • 年月日: 2009-08-02
• [学会発表] Observation of Spin Chirality using Circularly-Polarized Synchrotron Radiation X-rays (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐賀山基
  • 学会等名: Gordon Research conference' X-Ray Science
  • 発表場所: Waterville(United States of America)
  • 年月日: 2009-08-02
• [学会発表] Control of the electric polarization flop direction by a canted magnetic field in a magnetoelectric multiferroic material MnWO_4 (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Taniguchi, N.Abe, H.Umetsu, T.Arima
  • 学会等名: International Conference on Magnetism
  • 発表場所: カールスルーエ(ドイツ)
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] Control of the electric polarization flop direction by a conted magnetic field in a magnetoelectric multiferroic material MnWO_4 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷口耕治
  • 学会等名: International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Karlsruhe(Germany)
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] Control of the polarization flop direction in multiferroic RMnO_3 by a tilted magnetic field (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部伸行
  • 学会等名: International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Karlsruhe(Germany)
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] 磁性強誘電体MnWO_4のスピンカイラリティ制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 有馬孝尚, 阿部伸行, 谷口耕治
  • 学会等名: 第4回トピカルミーティング「フラストレーションとカイラリティ」
  • 発表場所: カールスルーエ(ドイツ)
  • 年月日: 2009-07-04
• [学会発表] 磁性強誘電体MnWO_4のスピンカイラリティ制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 有馬孝尚
  • 学会等名: 特定領域「フラストレーションが創る新しい物性」第4回トピカルミーティング
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2009-07-04
• [学会発表] 非共鳴円偏光X線回折によるスピンカイラリティの観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐賀山基, 谷口耕治, 阿部伸行, 有馬孝尚, 山崎裕一, 奥山大輔, 十倉好紀, 酒井創一朗, 森田健士, 米須尚, 大隈寛幸, 高田昌樹
  • 学会等名: 第4回トピカルミーティング「フラストレーションとカイラリティ」
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-07-03
• [学会発表] 斜方晶RMnO_3における電気分極の磁場による選択的回転 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部伸行
  • 学会等名: 特定領域「フラストレーションが創る新しい物性」第4回トピカルミーティング
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2009-07-03
• [学会発表] 非共鳴円偏光X線回折によるスピンカイラリティの観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐賀山基
  • 学会等名: 特定領域「フラストレーションが創る新しい物性」第4回トピカルミーティング
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2009-07-03