d電子軌道の磁場制御に基づく磁気形状記憶効果の創出

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19340089
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 有馬 孝尚 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90232066)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 強相関系 / 形状記憶効果

研究概要

スピネル型化合物Fe_<1-x>Mn_xCr_2O_4において、組成xと温度の関数として結晶構造と磁気構造がどのように変化するのかを明らかにした。この知見に基づいて、3d電子軌道の占有に関する秩序がスピンの容易軸の方向を支配しているという仮説を得た。この考えに基づいて、より大きな磁気機械結合が期待できるMnV_2O_4において研究を行い、応力の代わりに磁場のみを外場として用いることによる形状記憶効果(磁気形状記憶効果)の実現に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Orbital dilution effect in ferrimagnetic Fe_<1-x>Mn_xCr_2O_4 : competition between anharmonic lattice potential and spin-orbit coupling (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Ohtani, Y. Watanabe, M. Saito, N. Abe, K. Taniguchi, H. Sagayama, T. Arima, M. Watanabe, Y. Noda
  • 雑誌名: J.Phys.:Cond.Matt. 22巻 ページ: 176003(1)-(6)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and Magnetic Properties of Spinel FeV_2O_4 with Two Ions Having Orbital Degrees of Freedom (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Katsufuji, T. Suzuki, H. Takei, M. Shingu, K. Kato, K. Osaka, M. Takata, H. Sagayama, T. Arima
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 77巻 ページ: 053708(1)-(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of uniaxial stress on orbital stripe direction in half-doped layered manganites : Eu_<0.5> Ca_<1.5>MnO_4 and Pr (Sr,Ca)_2Mn_2O_7 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokunaga, R. Kumai, N. Takeshita, Y. Kaneko, J. P. He, T. Arima, Y. Tokura
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 78巻 ページ: 155105(1)-(7)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Field Switching between the Two Orbital-Ordered States in DyVO_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Miyasaka, T. Yasue, J. Fujioka, Y. Yamasaki, Y. Okimoto, R. Kumai, T. Arima, Y. Tokura
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 99巻 ページ: 217201(1)-(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Mn-substitution on magnetic and structural properties in FeCr_2O_4 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Arima, Y. Watanabe, K. Taniguchi, M. Watanabe, Y. Noda
  • 雑誌名: J.Mag.Mag.Mat. 310巻 ページ: 807-809
  • 査読あり
• [学会発表] MnV_2O_4の磁場回転による磁気形状記憶効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新居陽一, 八木隆道, 阿部伸行, 谷口耕治, 佐賀山基, 有馬孝尚
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] スピネル型Fe_<1-x>Mn_xCr_2O_4における磁気形状記憶効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大谷晋太郎, 佐賀山基, 谷口耕治, 齋藤充, 阿部伸行, 梅津浩志, 有馬孝尚
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年会
  • 発表場所: 東大阪
  • 年月日: 2008-03-25
• [学会発表] スピネル型Fe_<1-x>Mn_xCr_2O_4(x=0.7)における磁気形状記憶効果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大谷晋太郎, 佐賀山基, 谷口耕治, 齋藤充, 阿部伸行, 梅津浩志, 有馬孝尚
  • 学会等名: 新しい物理を生む新物質若手の会第三回会議
  • 発表場所: 熱海
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] 層状マンガン酸化物における電荷軌道整列状態の一軸応力制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 徳永祐介, 熊井玲児, 有馬孝尚, 十倉好紀
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-09-23
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.tagen.tohoku.ac.jp/labo/arima/members/otani/kenkyuu.html