コバルト酸化物におけるスピン状態結晶相の解明

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K17738
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 池田 暁彦 東京大学, 物性研究所, 助教 (90707663)
• 研究協力者: 松田 康弘 ; 佐藤 桂輔
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: コバルト酸化物 / 超強磁場 / スピンクロスオーバー / スピン転移 / スピン状態秩序 / 励起子凝縮 / 磁歪 / 創発物性

研究成果の概要

本研究では半世紀以上研究されているコバルト酸化物のスピンクロスオーバーに関する研究を行った。本研究では従来着目されていた温度依存性に加えて、新たにパルス超強磁場という軸を適用して、広い温度・磁場平面上での研究を展開した。その結果、100テスラ以上の領域に複数の非自明なスピン状態秩序相が広がっていることを発見した。本研究により、多軌道強相関系における新領域が切り開かれた。

自由記述の分野

固体物性

研究成果の学術的意義や社会的意義

材料の新規物性を見いだすことは材料科学の最大の目的である。本研究では他のどの物質でも見つかっていない秩序化をコバルト酸化物において発見した。この秩序はスピン状態という自由度の秩序化であり、その機能性・性質は全く知られていない。今後、磁歪素子、アクチュエーター、センサなどの観点から材料評価を行うことで機能性が明らかになると考えている。