公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
結晶構造の反転対称性の破れによる磁性をキラル結晶のYbNi3Al9、ErNi3Ga9、DyNi3Ga9の比熱、磁化、中性子回折、共鳴Ｘ線回折、超音波測定から明らかとした。これらの物質では希土類磁性イオンがハニカム構造を形成している。YbNi3Al9およびNiを一部Cuで置換した物質では、低温で磁気秩序すると、磁気モーメントがc軸に垂直な面内にあるキラルらせん磁気構造が生じ、らせん軸に垂直に磁場を印加するとキラルソリトン格子が生じることを明らかとし、温度－磁場の磁気相図を作成した。特に、共鳴Ｘ線回折から、磁気キラルらせん構造が結晶構造のキラリティと一対一の関係があること、その周期がNiに置換したCuの濃度に比例して変化していることを観測した。ErNi3Ga9では、ハニカム構造上の磁気モーメントが二つの三角副格子にわかれて逆向きの秩序しており、磁化容易軸がc軸のため、反対称スピン軌道相互相互作用が磁気構造に作用しないことを明らかとした。DyNi3Ga9は擬縮退した二つのクラマースダブレットにより磁気秩序とともに強四極子秩序をしていること、磁気モーメントはc軸に垂直な面内で秩序化しており、小さな結晶場と反対称スピン軌道相互作用と絡んで、複雑な磁気相図を持つことがわかった。新物質合成として、同様のハニカム構造をもつ希土類－遷移金属－ガリウム化合物の合成を行い基礎物性を測定した。得られた物質はアキラルな結晶構造をもつことから、今後、キラルとアキラルな結晶での磁気物性の違いを比較する。さらに、これらのハニカム磁性体について、電流を印加した状態での磁化の観測を行った。その結果、ErNi3Ga9について、磁気秩序温度以下で電流量に比例して磁化が生じる電流誘起磁化の観測に至った。しかし、その電流と磁化の生じる向きの関係は理論予想とは異なっており、今後、再現性を含めて慎重に研究を進める。
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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http://ohara-lab.web.nitech.ac.jp/ohara-lab/RESEARCHES3.html
