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2017 年度 実績報告書

スピン誘起マルチフェロイック物質群における回転磁場による電気分極ドメイン制御

研究課題

研究課題/領域番号 15K05184
研究機関上智大学

研究代表者

桑原 英樹  上智大学, 理工学部, 教授 (90306986)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードマルチフェロイック物質 / 誘電体 / スピン / 極性結晶 / 酸化物 / 相転移 / 磁場 / 電気磁気効果
研究実績の概要

最終年度となる本年度は、昨年度までの室温マルチフェロイック物質BiFeO3結晶の電気分極の磁場角度依存性測定結果を基に、さらに他の物質系へと展開を試みた。具体的には層状コバルト・マルチフェロイック物質A2CoM2O7(A=Ca,Sr,Ba, M=Si,Ge)結晶および新規マルチフェロイック物質CaBaM'4O7(M'=Co, Fe)結晶に関して回転磁場による電気分極ドメイン測定の前段階としてこれら物質群の基礎データを測定した。
BiFeO3結晶では回転磁場によって電気分極ドメインの制御に成功したが、残念ながら新規物質群に関しては電気分極の詳細な磁場角度依存性測定までは至らなかった。しかしCaBaCo4O7結晶の電気磁気効果の極性依存性、すなわちc軸方向に自発電気分極を持つ本極性結晶(空間群Pbn21)の±c軸の2方向での非相反電気磁気応答を詳細に調べ、以下の重要な知見を得ることができた。
CaBaCo4O7単結晶の磁化容易軸である磁場Hb及び、電場Ecを印加した下で、その電場・磁場配置は同じとし、結晶極性(結晶c軸方向)のみを変化させた時の磁化Mbの電場Ec依存性を測定した。その結果、結晶極性の違いによって磁化の電場依存性が異なる傾きを持つことが明らかとなった。つまり室温以上で既に結晶が持っている電気分極の方向(結晶極性)を反映して線形の電気磁気効果における電気磁気感受率テンソルの成分α32(Mb=α32Ec)の符号が反転する結果が得られた。層状コバルト・マルチフェロイック物質A2CoM2O7(A=Ca,Sr,Ba, M=Si,Ge)結晶に関しても同様の実験を行い研究を広く展開していく。

備考

上記URLに研究成果として発表した論文へのリンクや研究内容の紹介がある。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] アウグスブルク大学物理学研究所(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      アウグスブルク大学物理学研究所
  • [雑誌論文] Low Temperature Specific Heat in Lightly Mn-Substituted Electron-Doped SrTiO32017

    • 著者名/発表者名
      Okuda Tetsuji、Hata Hiroto、Eto Takahiro、Sobaru Shogo、Oda Ryosuke、Noda Masaaki、Kuwahara Hideki
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 ページ: 084601-1~5

    • DOI

      10.7566/JPSJ.86.084601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic phase diagram for the mixed-valence Eu oxide EuTi1-xAlxO3 (0≦x≦1)2017

    • 著者名/発表者名
      Akahoshi Daisuke、Koshikawa Shuto、Nagase Takuro、Wada Eiji、Nishina Kosuke、Kajihara Ryo、Kuwahara Hideki、Saito Toshiaki
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 ページ: 184419-1~5

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.184419

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trimerization and orbital ordering in Ba1-xSrxV13O182017

    • 著者名/発表者名
      Kajita T.、Obata Y.、Kakesu Y.、Imai Y.、Shmizu Y.、Itoh M.、Kuwahara H.、Katsufuji T.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 ページ: 245126-1~7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.245126

    • 査読あり
  • [学会発表] CaBaM4O7(M=Co, Fe)単結晶の磁場(電場)誘起電気分極(磁化)の極性依存性2018

    • 著者名/発表者名
      野田正亮, 小田涼佑, 赤木暢, 黒江晴彦, 桑原英樹
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] Bi-2201系銅酸化物の超過剰ドープ領域における強磁性ゆらぎに対する不純物置換効果2018

    • 著者名/発表者名
      大西柊成, 桑原英樹, 倉嶋晃士, 小池洋二, 足立匡
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] Cu3Mo2O9における磁性不純物置換効果2018

    • 著者名/発表者名
      黒江晴彦, 江袋佑太, 野田正亮, 桑原英樹, 長谷正司, 岡邦彦, 伊藤利充, 永崎洋
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] ペロブスカイト型Eu酸化物EuTi1-xAlxO3における電気磁気特性II2018

    • 著者名/発表者名
      越川修人, 原祐貴, 野田正亮, 桑原英樹, 和田詠史, 赤星大介, 齊藤敏明
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] La1-xSrxMnO3におけるMn 2p硬X線光電子分光スペクトルのホールドープ量・温度依存性2018

    • 著者名/発表者名
      大江日南子, 下山諒太, 大川万里生, 野田正亮, 菱田智子, 大林和重, 保井晃, 池永英司, 桑原英樹, 齋藤智彦
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] 角度分解光電子分光によるLa2-2xSr1+2xMn2O7(x~0.5)の電子構造と電子相の研究2018

    • 著者名/発表者名
      大久保晶平, 高橋裕也, 宮林麟太郎, 大川万里生, 桑原英樹, 野田正亮, 齋藤智彦
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] Cu3Mo2O9における、磁性及び非磁性不純物置換効果2017

    • 著者名/発表者名
      江袋佑太, 野田正亮, 桑原英樹, 黒江晴彦, 長谷正司, 岡邦彦, 伊藤利充, 永崎洋
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [学会発表] ペロブスカイト型Eu酸化物EuTi1-xAlxO3(0<x<1)の単結晶育成と物性2017

    • 著者名/発表者名
      越川修人, 野田正亮, 桑原英樹, 和田詠史, 赤星大介, 齊藤敏明
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [学会発表] PLD法による電子ドープ型銅酸化物T'-La2-xCexCuO4のオーバードープ領域の薄膜作製2017

    • 著者名/発表者名
      パクサンウン, 岡部博孝, 中村惇平, 桑原英樹, 門野良典, 足立匡
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [学会発表] T'型銅酸化物RE2CuO4+δ (RE=Pr,Sm)の単結晶における還元処理と電子状態2017

    • 著者名/発表者名
      川端公貴, 桑原英樹, 足立匡
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [学会発表] 過剰に還元された電子ドープ型銅酸化物Pr1.3-xLa0.7CexCuO4+δ (x=0.10)におけるCuスピン相関と超伝導2017

    • 著者名/発表者名
      洲村拓哉, 石本奨, 桑原英樹, 倉嶋晃士, 小池洋二, 渡邊功雄, 宮崎正範, 幸田章宏, 門野良典, 足立匡
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [学会発表] La5Mo4O16の磁気緩和とメモリー効果2017

    • 著者名/発表者名
      向後颯太, 長谷川貴俊, 野田正亮, 桑原英樹, 勝藤拓郎
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [学会発表] Electric(magnetic)-field control of magnetization(electric polarization) in CaBaM4O7(M=(Co,Fe)) single crystals2017

    • 著者名/発表者名
      Hideki KUWAHARA, Ryosuke ODA, Masaaki NODA, Yuta EBUKURO, Mitsuru AKAKI, and Haruhiko KUROE
    • 学会等名
      28th International Conference on Low Temperature Physics
    • 国際学会
  • [学会発表] Magneticand nonmagnetic impurity substitution effects on Cu3Mo2O92017

    • 著者名/発表者名
      Yuta EBUKURO, Masaaki NODA, Hideki KUWAHARA, Haruhiko KUROE, Masashi HASE, Kunihiko OKA, Toshimitsu ITO, and Hiroshi EISAKI
    • 学会等名
      28th International Conference on Low Temperature Physics
    • 国際学会
  • [学会発表] Changes in the magnetoelectric properties of CaBaM4O7(M=(Co,Fe)) single crystals induced by magnetic phase transition2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki NODA, Ryosuke ODA, Yuta EBUKURO, Mitsuru AKAKI, Haruhiko KUROE, and Hideki KUWAHARA
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonmagnetic impurity effects on distorted tetrahedral spin-chain systems Cu3(Mo,W)2O92017

    • 著者名/発表者名
      Haruhiko KUROE, Yuta EBUKURO, Yoshinori HIRATA, Masaaki NODA, Ryosuke ODA, Hideki KUWAHARA, Masashi HASE, Kunihiko OKA, Toshimitsu ITO, and Hiroshi EISAKI
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonmagnetic impurity effects on distorted tetrahedral spin-chain systems (Cu,Ni)3(Mo,W)2O92017

    • 著者名/発表者名
      Yuta EBUKURO, Masaaki NODA, Ryosuke ODA, Hideki KUWAHARA, Haruhiko KUROE, Masashi HASE, Kunihiko OKA, Toshimitsu ITO, and Hiroshi EISAKI
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2017
    • 国際学会
  • [備考] 上智大学 物質科学研究室(桑原研)ホームページ

    • URL

      http://www.ph.sophia.ac.jp/~kuwa-ken/

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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