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2019 年度 実績報告書

X線磁気イメージングと物性の同時測定による微小磁気構造体の外場応答の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H01835
研究機関東京大学

研究代表者

有馬 孝尚  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90232066)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードコヒーレントイメージング / 磁気イメージング
研究実績の概要

本研究課題では、拡張スリットホログラフィー、非対称開口コヒーレントイメージン
グ、反射配置コヒーレントイメージング等のX線イメージング法を発展させるとともに、外場効果をイメージングにて観測することを狙いとしている。当該年度は、反射配置でのコヒーレント軟X線イメージングを発展させることを目的として、様々なシミュレーションを行い、試料形状の情報を事前知識として用いることで、軟X線のコヒーレンスが十分にあれば位相回復、および、イメージングが可能であることを見出した。さらに、試料形状についても完全な情報が必要なわけではなく、不完全な試料形状においても試料を一軸回転させることによって、実像回復が可能であることを見出した。
さらに、実際に、非自明な磁気秩序相が出現することで知られているGd合金系について反射型配置でのイメージングを試みた。単結晶試料をFIB加工したものを準備し、Photon Factoryにおいて、GdのL吸収端の軟X線を照射した。しかしながら、知られている波数の近傍において、超格子反射の検出に至らなかった。現在、その原因を考察中である。
さらに、これとは別に、室温に近い温度で磁気スキルミオン凝縮相を示すことで知られているCo8Zn8Mn4について、透過配置でのX線磁気イメージングと、磁気円二色性分光を合わせて行った。その結果、Coが明瞭ならせん秩序や磁気スキルミオン三角格子を示すことを明らかにした。一方、Mnの磁気モーメントの秩序化は抑制されていることが分かった。

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

当初計画していた通り、透過型以外の配置でのイメージングが可能かどうかの検討に着手し、シミュレーションのレベルでは目的を達成できる見込みが立った。

今後の研究の推進方策

反射型のX線磁気イメージングを行うためには、その目的に適した物質の探索と、結晶サイズをコヒーレントX線ビームより小さく加工することが必須であり、それにフォーカスした研究を行う予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Element-specific soft x-ray spectroscopy, scattering, and imaging studies of the skyrmion-hosting compound Co8Zn8Mn42019

    • 著者名/発表者名
      Ukleev V.、Yamasaki Y.、Morikawa D.、Karube K.、Shibata K.、Tokunaga Y.、Okamura Y.、Amemiya K.、Valvidares M.、Nakao H.、Taguchi Y.、Tokura Y.、Arima T.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 ページ: 144408/1-13

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.99.144408

    • 査読あり
  • [学会発表] 時間反転対称性の破れた反強磁性体におけるX線磁気円二色性の理論的考察2020

    • 著者名/発表者名
      山崎裕一, 中尾裕則, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会
  • [学会発表] スキルミオンホスト物質GaV4Se8のGaサイト元素置換効果2019

    • 著者名/発表者名
      藤間友理, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会
  • [学会発表] 極性キラル磁性体Ni2InSbO6におけるらせん磁気秩序の電場制御2019

    • 著者名/発表者名
      荒木勇介, 中島多朗, 大石一城, 阿部伸行, 徳永祐介, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会

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公開日: 2021-12-27  

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