相対論的マグノニクスの開拓

• 研究課題/領域番号: 25247058
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小野瀬 佳文 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (80436526)
• 研究分担者: 貴田 徳明 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30587069)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円); 2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円); 2013年度: 31,980千円 (直接経費: 24,600千円、間接経費: 7,380千円)
• キーワード: 強相関電子系 / スピントロ二クス / マグノン / スピンエレクトロニクス / スピントロニクス / マイクロ波 / テラヘルツ波 / スピントロンクス

研究成果の概要

代表者の小野瀬は、マグノン励起における電気磁気結合を用いてCu2SeO3やCuB2O4のマイクロ波電気磁気効果を初めて測定することに成功した。また、LiFe5O8においてジャロシンスキー守谷相互作用に由来する非相反なマグノン伝搬を観測することに成功した。分担者の貴田は、フェムト秒レーザー照射による対称性の破れた強誘電体や強磁性体からのテラヘルツ電磁波放射現象の探索を行い、磁性強誘電体Co3B7O13I、LiFe5O8などからテラヘルツ電磁波が発生することを見出した。さらに、放射したテラヘルツ電磁波の位相を利用すると、電気分極ドメインが簡便に可視化できる新たなイメージング手法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Longitudinal and transverse thermoelectric transport in MnSi (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirokane, Y. Tomioka, Y. Imai, A. Maeda, and Y. Onose
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 93 号: 1
  • DOI: 10.1103/physrevb.93.014436
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Novel electronic ferroelectricity in an organic charge-order insulator investigated with terahertz-pump optical-probe spectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Yamakawa, T. Miyamoto, T. Morimoto, H. Yada, Y. Kinoshita, M. Sotome, N. Kida, K. Yamamoto, K. Iwano, Y. Matsumoto, S. Watanabe, Y. Shimoi, M. Suda, H. M. Yamamoto, H. Mori, H. Okamoto
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1038/srep20571
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Elliptically polarized terahertz radiation from a chiral oxide (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Takeda, N. Kida, M. Sotome, H. Okamoto
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 107 号: 13
  • DOI: 10.1063/1.4932378
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nonreciprocal magnon propagation in a noncentrosymmetric ferromagnet LiFe5O8 (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Iguchi, S. Uemura, K. Ueno, and Y. Onose
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 92 号: 18 ページ: 184419-184419
  • DOI: 10.1103/physrevb.92.184419
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Terahertz radiation induced by coherent phonon generation via impulsive stimulated Raman scattering in paratellurite (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Sotome, N. Kida, R. Takeda, and H. Okamoto
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 90 号: 3 ページ: 033842-033842
  • DOI: 10.1103/physreva.90.033842
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Visualization of ferroelectric domains in boracite using emission of terahertz radiation (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Kinoshita, N. Kida, M. Sotome, R. Takeda, N. Abe, M. Saito, T. Arima, and H. Okamoto
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 53 号: 9S ページ: 09PD08-09PD08
  • DOI: 10.7567/jjap.53.09pd08
  • NAID: 210000144508
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Circularly polarized narrowband terahertz radiation from a eulytite oxide by a pair of femtosecond laser pulses (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Takeda, N. Kida, M. Sotome, Y. Matsui, and H. Okamoto
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 89 号: 3
  • DOI: 10.1103/physreva.89.033832
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microwave magnetoelectric effect via skyrmion resonance modes in a helimagnetic multiferroic (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Okamura, M. Kawasaki, Y. Tokura (9/9)
  • 雑誌名: Nature Commun. 巻: 4 号: 1 ページ: 2391-2391
  • DOI: 10.1038/ncomms3391
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Topological Nernst effect in a three-dimensional skyrmion-latt ice phase (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiomi, N. Kanazawa, K. Shibata, Y. Onose, and Y. Tokura
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 88 号: 6
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.064409
  • 査読あり
• [学会発表] ジャロシンスキー守谷相互作用に由来する非相反マグノン伝搬 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小野瀬佳文
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 （宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
  • 招待講演
• [学会発表] 非反転対称磁性体CuB2O4のマイクロ波応答 (2016)
  • 著者名/発表者名: 新居陽一、佐々木遼、井口雄介、小野瀬佳文
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 （宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Ni/LiNbO3における表面弾性波の磁気弾性結合と非相反性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐々木遼, 新居陽一, 井口雄介, 小野瀬佳文
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 （宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] ポンプ プローブ赤外吸収分光を用いた二次元モット絶縁体銅酸化物における光励起状態寿命の精密測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 寺重翼，田中未羽子，小野貴晃，宮本辰也，森本剛史，貴田徳明，伊藤利充，笹川崇男，遠山貴巳，岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 （宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] テラヘルツ電場によるBiFeO3単結晶の超高速分極変調 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮本辰也，木下雄斗，山川大路，森本剛史，伊藤利充，岩野薫，貴田徳明，岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 （宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] フェムト秒レーザー誘起テラヘルツ電磁波発生を利用したBiFeO3単結晶における強誘電分極ドメインの可視化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木下雄斗，貴田徳明，宮本辰也，伊藤利充，岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 （宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] BaFe12O19におけるフェムト秒レーザー誘起高速磁化変調によるテラヘルツ電磁波発生 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木下雄斗，伊藤望，寺重翼，宮本辰也，貴田徳明，徳永祐介，有馬孝尚，岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 （宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 強磁性マグノン伝搬の相対論効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小野瀬佳文
  • 学会等名: 第55回化合物新磁性材料専門研究会
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2016-03-11
  • 招待講演
• [学会発表] Nonreciprocal magnon propagation in a noncentrosymmetric ferromagnet LiFe5O8 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小野瀬佳文
  • 学会等名: Core-to-Copre International Meeting chi-Mag2016 symposium
  • 発表場所: 広島オリエンタルホテル（広島県広島市）
  • 年月日: 2016-02-21
  • 国際学会
• [学会発表] Nonreciprocal magnon propagation in a noncentrosymmetric ferromagnet LiFe5O8 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小野瀬佳文
  • 学会等名: EMN Hong Kong meeting
  • 発表場所: 香港（中国）
  • 年月日: 2015-12-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] らせん磁性体MnSiにおけるゼーベック効果とネルンスト効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣金優二, 富岡泰秀, 今井良宗, 前田京剛, 小野瀬佳文
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] レーザー誘起高速磁化変調によるテラヘルツ電磁波発生を利用したフェリ磁性体LiFe5O8における磁化ダイナミクスの観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木下雄斗, 貴田徳明, 宮本辰也, 矢田祐之, 井口雄介, 小野瀬佳文, 岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 二次元銅酸化物におけるテラヘルツ電場変調分光II (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺重翼, 小野貴晃, 宮本辰也,森本剛史, 矢田祐之, 貴田徳明, 伊藤利充, 笹川崇男, 遠山貴巳, 岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 一次元モット絶縁体臭素架橋パラジウム錯体のテラヘルツ波誘起金属化と光誘起金属化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小野貴晃, 寺重翼, 宮本辰也, 浜口透子, 矢田祐之, 貴田徳明, 高石慎也, 熊谷翔平, 山下正廣, 岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Magnon Hall effect (2015)
  • 著者名/発表者名: 小野瀬佳文
  • 学会等名: Spintronics VIII Symposium of the SPIE Optics & Photonics Conference
  • 発表場所: サンディエゴ （米国）
  • 年月日: 2015-08-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Terahertz radiation induced by ultrafast magnetization modulation in magnetic insulators (2015)
  • 著者名/発表者名: 貴田徳明
  • 学会等名: 3rd International Symposium on Microwave/Terahertz Science and Applications and 6th International Symposium on Terahertz Nanoscience
  • 発表場所: 沖縄大学院大学（沖縄県恩納村）
  • 年月日: 2015-06-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 空間反転対称性が破れた強磁性体LiFe5O8における高波数マグノン励起のマイクロ波応答 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井口雄介、上村宗一郎、上野和紀、小野瀬佳文
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 東京都新宿区 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] フェムト秒レーザー誘起高速磁化変調によるフェリ磁性体LiFe5O8からのテラヘルツ電磁波発生 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木下雄斗, 貴田徳明, 井口雄介, 小野瀬佳文, 岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 東京都新宿区 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 一次元モット絶縁体[Pd(en)2Br](MalC7-Y)2・H2Oにおける高強度テラヘルツ電場効果の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小野貴晃, 寺重翼, 宮本辰也, 浜口透子, 矢田祐之, 貴田徳明, 高石慎也, 熊谷翔平, 山下正廣, 岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 東京都新宿区 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] テラヘルツ波を用いた二次元銅酸化物の電場変調反射分光 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺重翼, 小野貴晃, 宮本辰也, 森本剛史, 矢田祐之, 貴田徳明, 伊藤利充, 笹川崇男, 岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 東京都新宿区 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Visualization of ferroelectric domains and domain walls in organic ferroelectrics using emission of terahertz radiation (2014)
  • 著者名/発表者名: 貴田 徳明
  • 学会等名: 5th International Symposium on Terahertz Nanoscience
  • 発表場所: Hotel La Bateliere, Martinique, France
  • 年月日: 2014-12-01 – 2014-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] 有機分子性結晶からのテラヘルツ電磁波発生を利用した強誘電ドメインの可視化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 貴田 徳明
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 愛知県春日井市 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
  • 招待講演
• [学会発表] 光整流効果による強誘電体Sr0.61Ba0.39Nb2O6からのテラヘルツ電磁波発生 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木下雄斗, 管文広, 五月女真人, 貴田徳明, 岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 愛知県春日井市 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 低次元モット絶縁体における高強度テラヘルツ電場効果の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺重翼, 宮本辰也, 小野貴晃, 森本剛史, 矢田祐之, 貴田徳明, 伊藤利充, 澤彰仁, 岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 愛知県春日井市 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Visualization of ferroelectric domains and domain walls in organic ferroelectrics using emission of terahertz radiation (2014)
  • 著者名/発表者名: 貴田 徳明
  • 学会等名: International Workshop on Frontier of Terahertz Science
  • 発表場所: 沖縄県恩納村 沖縄大学院大学
  • 年月日: 2014-08-04 – 2014-08-06
  • 招待講演
• [学会発表] Topological effects on magnetic excitations in magnetic materials (2014)
  • 著者名/発表者名: 小野瀬佳文
  • 学会等名: The OIST International Workshop on Novel Quantum Materials and Phases
  • 発表場所: 沖縄県恩納村 沖縄大学院大学
  • 年月日: 2014-05-14 – 2014-05-17
  • 招待講演
• [学会発表] 空間反転対称性が破れた磁性体LiFe5O8におけるマイクロ波応答 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井口雄介、小野瀬佳文
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 神奈川県平塚市、東海大学湘南キャンパス
• [学会発表] THz電磁波発生を利用したCo3B7O13Iにおける強誘電ドメインの可視化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木下雄斗, 五月女真人, 貴田徳明, 齋藤充, 有馬孝尚, 岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 神奈川県平塚市、東海大学湘南キャンパス
• [学会発表] Skyrmion crystal in transition metal monosilicides (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Onose
  • 学会等名: Asia Pacific Conference on Green Technology with Silicides and Related Materials
  • 発表場所: 茨城県、つくば市、筑波大学
  • 招待講演
• [学会発表] Experimental studies of Berry phase induced Hall effect (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Onose
  • 学会等名: 58th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: 米国、デンバー、シェラトンホテル
  • 招待講演
• [学会発表] Topological effects on magnetic excitations in magnetic materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Onose
  • 学会等名: International Union of Materials Research Society-ICA2013
  • 発表場所: インド、バンガロール、タタインスティテュート
  • 招待講演
• [学会発表] Circularly polarized terahertz radiation from piezoelectric oxide (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Kida, R. Takeda, H. Okamoto
  • 学会等名: International Workshop on Optical Terahertz Science and Technology 2013
  • 発表場所: 京都府京都市、京都テルサ
  • 招待講演
• [学会発表] 電気マグノンによる方向二色性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 貴田 徳明
  • 学会等名: 東京大学物性研究所・短期研究会「強相関電子系における局所対称性の破れと量子物性」
  • 発表場所: 千葉県柏市、東京大学物性研究所
  • 招待講演
• [学会発表] シレナイト酸化物Bi12MO20 (M=Si,Ti,Ge)からの光学活性による楕円偏光THz電磁波発生 (2013)
  • 著者名/発表者名: 武田遼太郎，貴田徳明，岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島県徳島市、徳島大学
• [学会発表] テラヘルツ電磁波発生を利用した強誘電ドメインの可視化と光と物質の相互作用によるテラヘルツ偏光制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 貴田 徳明
  • 学会等名: 電気学会中国支部「テラヘルツ波で切り開くフロンティア」講演会
  • 発表場所: 岡山県岡山市、岡山大学
  • 招待講演