• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

3d電子系における奇パリティ磁気多極子秩序に由来する電気磁気応答と量子伝導現象

公募研究

研究領域J-Physics:多極子伝導系の物理
研究課題/領域番号 18H04309
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

阿部 伸行  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (70582005)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード電気磁気効果 / トロイダルモーメント / 磁気キラル二色性 / 磁気抵抗効果 / 強相関電子系 / 電気磁気光学効果 / マルチフェロイック / 物性実験
研究実績の概要

本研究では奇パリティ磁気多極子に由来する新しい物性応答の発現を目指して、奇パリティ磁気多極子の電気磁気応答と、局所的な反転対称性の破れに伴う量子伝導現象のそれぞれについて重点的に研究を行った。まず奇パリティ磁気多極子の電気磁気応答として、反強磁性体であるMnTiO3における磁気キラル二色性の観測に成功した。磁気キラル二色性は入射光の偏光によらない光学応答であり、光の入射する向き、磁化や磁場の向き、そして物質のキラリティに依存して吸収係数が変化する現象である。これまでもキラルな錯体やマルチフェロイック物質などで報告されているが、今回我々は秩序型コランダム構造を持つ反強磁性体であるMnTiO3に着目した。この物質の結晶構造は反転対称性を持ち、しかも自発磁化を持たない反強磁性体であることから、これまで報告されてきた磁気キラル二色性を示す物質の条件を備えていない。しかし、磁性イオンであるMnサイトに着目すると、キラリティが異なる2つのサイトに反強磁性的にスピンが配列していることから、磁気秩序相ではトロイダルモーメントの強秩序状態になっている。実際に電気磁気効果を利用したドメイン制御と組み合わせることでトロイダルモーメントを単ドメイン化し、光吸収測定を行ったところ、磁気キラル二色性の観測に成功した。また、局所的な反転対象心の破れに伴う量子伝導現象として横磁場イジングモデルの候補物質の金属間化合物を合成し、磁場印加に伴う磁化と伝導性の変化を調べた。超伝導マグネットおよびパルスマグネットを用いた磁気抵抗測定によって、15テスラ以上の強磁場下ではスピンフロップ転移が生じることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Anomalous Lattice Softening Near a Quantum Critical Point in a Transverse Ising Magnet2020

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Matsuura, Pham Thanh Cong, Sergei Zherlitsyn, Joachim Wosnitza, Nobuyuki Abe, Taka-hisa Arima
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 124 号: 12 ページ: 127205-127205

    • DOI

      10.1103/physrevlett.124.127205

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetically induced electric polarization in Ba3Fe2O5Cl2 with tunable direction in three dimensions2020

    • 著者名/発表者名
      N. Abe, S. Shiozawa, K. Matsuura, H. Sagayama, A. Nakao, T. Ohhara, Y. Tokunaga, T. Arima
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 101 号: 18 ページ: 180407-180407

    • DOI

      10.1103/physrevb.101.180407

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetochiral Dichroism in a Collinear Antiferromagnet with No Magnetization2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Sato, Nobuyuki Abe, Shojiro Kimura, Yusuke Tokunaga, and Taka-hisa Arima
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 124 号: 21 ページ: 217402-217402

    • DOI

      10.1103/physrevlett.124.217402

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonreciprocal refraction of light in a magnetoelectric material2019

    • 著者名/発表者名
      S. Toyoda, N. Abe, T. Arima
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 123 号: 7 ページ: 77401-77401

    • DOI

      10.1103/physrevlett.123.077401

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room-Temperature Low-Field Colossal Magnetoresistance in Double-Perovskite Manganite2019

    • 著者名/発表者名
      Yamada S.、Abe N.、Sagayama H.、Ogawa K.、Yamagami T.、Arima T.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 123 号: 12 ページ: 126602-126602

    • DOI

      10.1103/physrevlett.123.126602

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced magnetopiezoelectric effect at the Neel temperature in CaMn2Bi22019

    • 著者名/発表者名
      Shiomi Y.、Koike Y.、Abe N.、Watanabe H.、Arima T.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 100 号: 5 ページ: 054424-054424

    • DOI

      10.1103/physrevb.100.054424

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic phase diagram enriched by chemical substitution in a noncentrosymmetric helimagnet2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Sato, Yusuke Araki, Atsushi Miyake, Akiko Nakao, Nobuyuki Abe, Masashi Tokunaga, Shojiro Kimura, Yusuke Tokunaga, Taka-hisa Arima
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 101 号: 5 ページ: 54414-54414

    • DOI

      10.1103/physrevb.101.054414

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Out-of-plane electric polarization in double-fan magnetic phase of Y-type hexaferrite2019

    • 著者名/発表者名
      Yuma Umimoto, Nobuyuki Abe, Shojiro Kimura, Yusuke Tokunaga, Taka-hisa Arima
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 101 号: 10 ページ: 100403-100403

    • DOI

      10.1103/physrevb.101.100403

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic magnetodielectric coupling in antiferromagnet Co4Nb2O92019

    • 著者名/発表者名
      Khanh N. D.、Abe N.、Matsuura K.、Sagayama H.、Tokunaga Y.、Arima T.
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 114 号: 10 ページ: 102905-102905

    • DOI

      10.1063/1.5086894

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 吸収分光測定と誘電測定を用いたキラルらせん磁性体Ni2In1-xCrxSbO6の磁気構造の研究2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤樹, 阿部伸行, 木村尚次郎, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Ni部分置換によるCaBaCo4O7の磁気相制御2020

    • 著者名/発表者名
      柳内晃, 近江毅志, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] らせん磁性体CuB2O4における電気分極の温度・磁場依存性2020

    • 著者名/発表者名
      尾亦恭輔, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イジング的反強磁性体TbPtInにおける横磁場効果2020

    • 著者名/発表者名
      渡辺義人, 阿部伸行, 木村尚次郎, 三宅厚志, 徳永将史, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mn3Cr2Ge3O12の磁気秩序由来強誘電性2020

    • 著者名/発表者名
      西健太, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マルチフェロイックCo4Nb2O9におけるTHz光一方向伝搬現象2020

    • 著者名/発表者名
      近江毅志, 阿部伸行, 德永祐介, S?ndor Bord?cs, Jakub VitA, D?niel Gergely Farkas, Sthephan Reschke, Istv?n K?zsm?rki, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 点群-42m絶縁体Na0.2Mn4.4(VO4)3の磁気異方性のCoイオン置換による変調2020

    • 著者名/発表者名
      海本祐真, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Control of stability of Charge-Orbital Ordered State by using uniaxial stress in A-site ordered NdBaMn2O62019

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Abe, Takeaki Yoshizawa, Takashi Yamagami, Shigeki Yamada, Yusuke Tokunaga, Taka-hisa Arima
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magneto optic study of thermally driven ferrimagnet helimagnet transition in a chiral polar magnet2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Sato, Nobuyuki Abe, Shojiro Kimura, Yusuke Tokunaga, Taka-hisa Arima
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スキルミオンホスト物質GaV4Se8のGaサイト元素置換効果2019

    • 著者名/発表者名
      藤間友理, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マルチフェロイック物質MnWO4のスピン揺らぎII2019

    • 著者名/発表者名
      佐賀山基, 岡部博孝, 阿部伸行, 有馬孝尚, 平石雅俊, 幸田章宏, 石井祐太, 小嶋健児, 門野良典
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] MnTiO3の吸収係数の電場・磁場によるスイッチング2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤樹, 阿部伸行, 木村尚次郎, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 極性キラル磁性体Ni2InSbO6におけるらせん磁気秩序の電場制御2019

    • 著者名/発表者名
      荒木勇介, 中島多朗, 大石一城, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 二重ペロブスカイト型Mn酸化物 NdBaMn2O6 絶縁体相の単結晶中性子散乱2019

    • 著者名/発表者名
      山田重樹, 佐賀山基, 鬼柳亮嗣, 中尾朗子, 阿部伸行, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ナトリウム添加バナジウム酸マンガンNa0.2Mn4.4(VO4)3軟磁石の単結晶育成および電気磁気結合の探索2019

    • 著者名/発表者名
      海本祐真, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 極性キラル磁性体Ni2InSbO6における強磁場下の吸収スペクトル2019

    • 著者名/発表者名
      荒木勇介, 佐藤樹, 阿部伸行, Yang Zhuo, 小濱芳允, 徳永将史, 木村尚次郎, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] NdBaMn2O6の金属絶縁体転移に対する一軸圧効果2019

    • 著者名/発表者名
      吉澤孟晃, 阿部伸行, 山上恭, 山田重樹, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 1次元イジング系CoNb2O6の横磁場下光吸収測定2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺義人, 阿部伸行, 木村尚次郎, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 極性磁性体CaBaCo4O7における反強磁性-フェリ磁性転移2019

    • 著者名/発表者名
      近江毅志, 渡辺義人, 阿部伸行, 中尾朗子, 宗像孝司, 佐賀山基, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Linear-nonlinear crossover in magnetoelectric effect of antiferromagnet Co4(Nb1-xTax)2O92019

    • 著者名/発表者名
      蘇丹, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] MnTiO3における磁場誘起電気分極の電場反転2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤樹, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Tb0.15Dy0.85FeO3の電気磁気効果2019

    • 著者名/発表者名
      山本圭祐, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マルチフェロイック物質MnWO4のスピン揺らぎ2019

    • 著者名/発表者名
      佐賀山基, 岡部博孝, 阿部伸行, 有馬孝尚, 平石雅俊, 幸田章宏, 石井祐太, 小嶋健児, 門野良典
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スピネル硫化物Fe1-xCuxCr2S4単結晶の弱磁場物性2019

    • 著者名/発表者名
      藤間友理, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Y型六方晶フェライトの二重扇型磁気構造が示す電気分極のc軸成分2018

    • 著者名/発表者名
      海本祐真, 阿部伸行, 木村尚次郎, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Tb1-xDyxFeO3の電気磁気状態相図2018

    • 著者名/発表者名
      山本圭祐, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 無双晶化した極性フェリ磁性体CaBaCo4O7単結晶における磁化の異方性2018

    • 著者名/発表者名
      近江毅志, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SrMn1-xMoxO3単結晶の電荷秩序整列2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤孟晃, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 極性キラルらせん磁性体Ni2In0.9Cr0.1SbO6の磁気光学効果2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤樹, 阿部伸行, 木村尚次郎A, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Nonreciprocal spin-wave damping in multiferroic GaFeO32018

    • 著者名/発表者名
      T. Omi, M. Akaki, N. Abe, Y. Tokunaga, S. Kimura, M. Hagiwara, T. Arima
    • 学会等名
      ICM2018 21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON MAGNETISM
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetoelectric Effect in a Newly Synthesized Helical Magnet Ni2In1-xAxSbO6 (Ax = Cr0.1, Fe0.05)2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sato, Y. Araki, A. Miyake, M. Tokunaga, T. Honda, S. Kimura, H. Sagayama, N. Abe, Y. Tokunaga, T. Arima
    • 学会等名
      ICM2018 21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON MAGNETISM
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetoelectric Effect in Buckled Honeycomb Antiferromagnet Co4Ta2O92018

    • 著者名/発表者名
      N. Abe, T. Sato, A. Miyake, S. Kimura, K.D. Nguyen, T. Omi, T. Moyoshi, A. Nakao, M. Tokunaga, Y. Tokunaga, T. Arima
    • 学会等名
      ICM2018 21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON MAGNETISM
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetoelectric Effects Induced by Non-trivial Magnetic Textures2018

    • 著者名/発表者名
      Taka-hisa Arima
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi