| 研究概要 |
フラストレーションが生み出す新奇な物性現象の理論的・実験的研究を展開した。フラストレーション効果によって低温で安定化されると期待されるスピン液体状熊は最近の固体物性研究のメイントピックの1つである。本年度は21年度に本領域で新たに見出された量子スピン液体物質S=3/2ハニーカム格子磁性体やS=1/2カゴメ格子磁性体vesigniateについて、中性子散乱、NMR,ESR等の物性測定を行い、理論とも連携した研究を展開した。3角格子反強磁性体やカゴメ格子反強磁性体のスピン液体状態で共通に観測されている相転移的な異常の起源が、フラストレート系特有の新奇なトポロジカル励起が担っているという理論、あるいはカゴメ格子系で観測されているスピン液体状熊が連続的に縮退した波数状態間で系が搖らぐ"リンスピン液体"であるとする理論等が提案され、目下その実験的検証を進めている。また、イリジウム金属パイロクロアの低温のスピン液体状態において顕著な履歴を伴う異常ホール効果を観測され、これがフラストレーションによるカイラリティや軌道自由度による効果の可能性を検証しでいる。フラストレーションは、固体間の様々な自由度間をつなぐ働きをすることがあり、その典型的例が磁気的自由度と誘電的自由度が強く結合したマルチフェロイックス系である。本年度はTbMnO_3やMnWO_4といったマルチフェロ物質を対象に、磁場による電気分極制御、電場による磁化制御にも世界に先駆けて成功した。
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