研究課題
本研究は、非自明な磁気構造を有するハニカム磁性体の開拓とその異常物性の解明を目的とする。本年度はまず前年度に合成したAMn2X2(A:アルカリ土類、希土類、X:ニクトゲン)系物質を対象に、ピエゾ素子を備えた応力デバイスにより反強磁性秩序を変化させ、それに伴う磁気輸送・誘電物性の変化を観測することを試みた。A=Caにおいて、in-situにて約±0.1%のストレインを印加した結果、300 Kでは抵抗率は応力に対し連続的に変化するが、低温(約200 K)では特定の応力において抵抗率が急峻に変化する兆候を見出した。この詳細を調べるために、さらにストロークの大きいピエゾ素子を使用したところ、200 K近傍でピエゾ素子に印加した電圧がHeガス中で放電してしまい、測定中であったすべてのロックインアンプが故障してしまった。このため、応力デバイスによる測定は一旦中断し、物質開発に注力した。AMn2X2と同じ結晶構造を有し、Mnサイトを非磁性元素のInやMgで置換し、Aサイトを磁性元素Euとした物質を開拓した。本系では、Euの磁気秩序と関連した特異な磁気抵抗やホール効果が観測されたため、詳細な磁気構造を解明するために共鳴X線散乱を行った。これらの実験結果と理論計算を比較することで、異常な磁気伝導のメカニズムを考察した。さらに上記物質とは異なる構造をもつハニカム磁性体として、強磁性体CrGeTe3に着目し、元素置換による新規磁気秩序の実現を狙った。CrサイトをMnやCuを部分置換したところ、室温でのキャリア濃度を10倍以上増加させることに成功した。ただし、強磁性状態は大きく変わらず、転移温度(母物質では67 K)の変化は1-2 K程度であった。
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すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 備考 (1件)
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