| 研究課題/領域番号 |
15K05176
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
楠瀬 博明 明治大学, 理工学部, 准教授 (00292201)
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| 研究分担者 |
求 幸年 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40323274)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 多極子 / 拡張多極子 / 奇パリティ多極子 / 非対角応答 / 反対称スピン軌道相互作用 / トロイダル秩序 / 電流磁気応答 |
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| 研究実績の概要 |
トロイダル秩序状態に発現する非対角電流磁気応答について理論予測を行った。蜂の巣構造において渦状の磁気秩序が発生した際、各サイトに局所電場があると強トロイダル秩序が発生し、それに伴って非対角応答が起こることを明らかにした。平均場近似により、二種の電流磁気応答や異常ホール効果、電流の二乗に比例する内因性ホール効果を提唱した。また、秩序相の安定性と熱力学特性についても評価した。
ハニカム構造上の二軌道ハバード模型を用いて、スピンや軌道の副格子秩序が生じるとき自発的に反転対称性が破れて、様々な非対角応答が生じることを示した。また、各秩序に対して有効的な反対称スピン軌道相互作用を導出した。近年盛んに研究が行われている単層ダイカルコゲナイド系に内包される反対称スピン軌道相互作用と同型の相互作用が自発的に発生することを明らかにした。このことから、これらの系は、単層ダイカルコゲナイドと同質の物性を示すことが期待され、磁気弾性応答や非線形光学応答についても理論的検討を行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
おおむね計画通りに研究を進めることができている。局所的に反転対称性のない系のモデル化を行って、自発的な磁気軌道秩序が空間反転対称性を自発的に破ることを理論的に示し、秩序と非対角応答の関係を詳細に明らかにしたほか、UNi4Bにおける強トロイダル秩序の発現の理論予測が、実験的に検証された。実験結果の一部は理論予測と異なっており、理論解析で省略した磁気配列の傾きや磁気四極子の存在を検討する必要があることが明らかになった。
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| 今後の研究の推進方策 |
H27年度の研究を継続・発展させるとともに、新たに以下の研究にも着手する。
(1) 集団励起とトロイダル秩序との関係を明らかにする。空間反転対称性の自発的な破れをともなうトロイダル秩序においては集団励起の波数依存性にもその特徴が現れることが期待される。この予測を検証し、トロイダル秩序の傍証として、中性子非弾性散乱実験による検証方法を提唱する。
(2) 自発的な反転対称性の破れの下で起こる非線形光学応答やバレー副格子の自由度に対する選択則を明らかにする。
(3) トロイダル磁化が空間的に変調した系に対するGinzburg-Landau理論を展開し、分極や磁化とトロイダル磁化テクスチャの相関関係を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究代表者の異動により、所属機関の予算用途と規模が大きく変化したこと、および、次年度より新たに分担者を加えるため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度より新たに分担者一名を加えるため、一部を分担金として使用する。また、分担者の追加により研究打ち合わせのための国内旅費を増額する。
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