| 研究課題/領域番号 |
22K03485
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
鈴木 孝至 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 特任教授 (00192617)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 多重強秩序状態 / 秩序変数直接外場制御 / 強磁性 / 強多極子秩序 / 外部応力 / 外部磁場 / 磁場中超音波分光 / 多重極限実験 / 多重強秩序状態直接外場制御 / 強弾性秩序 / 強誘電性秩序 / 強磁性秩序 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々は，層状ペロブスカイト誘電体において，強弾性と強磁性の共存を発見した。一方，重希土類3元化合物において，強弾性・強多極子秩序状態を見出した。
本研究では，外部応力で強磁性磁化方向や電気多極子の秩序方向を直接制御し，反対に磁場で強弾性自発歪みをスイッチして結晶構造を制御できることを実証可能である。このようなマクロ現象としての分かりやすい実証はこれまで殆ど無く，応用にも重要である。本研究の成果は，マルチフェロイックスの学理解明だけで無く，得られる新機能はSDGs達成に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
本申請者は，強磁性・強誘電性の2者相関を越えて，強弾性・強誘電性・強磁性が相互作用する真のマルチフェロイックと言える3者相関現象の実現とその学理解明にむけて研究を進めている。その研究過程で，外部応力で強磁性磁化方向を直接制御し，反対に磁場で強弾性自発歪みをスイッチして結晶構造を制御できる可能性をもつ物質を見いだした。本研究は，この実証を第一の目的として行ったところ，もくろみ通り，外部応力による強磁性磁化の直接制御を達成することが出来た。第二の目的は，強多極子秩序する系における新奇のマルチフェロイック性の探索であるが，電気4極子や8極子が介在する多極子強秩序と強弾性の新規交差相関を見いだした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物質は原子の集合体であるが，物性の殆どは原子の外側にある電子の性質である。電子は，電気と磁性を持つ。また，固体は構造を持つ。これまでのマルチフェロイクスの研究は，強誘電性と強磁性との2者相関に注力されてきたが，固体は構造を持つので本来のマルチフェロイクス性とは強弾性を加えた3者相関である。3者相関からは極めて多様な物理や機能が発現されるため，人類のサステナビリティーに資することは間違いない。本研究は，この3者相関を念頭に，「外部応力による強磁性磁化の直接制御」を達成するとともに，電子４極子や８極子が介在する新規のマルチフェロイックス候補を見いだした。以上の成果は，3者相関研究の端緒となりうる。
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