| 研究課題/領域番号 |
19K21854
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
佐藤 琢哉 東京工業大学, 理学院, 教授 (40451885)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| キーワード | ラマン散乱 / 円偏光 / マグノン / フォノン |
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| 研究実績の概要 |
振動数ω0の光が試料に入射すると、ω0の光（レイリー散乱光）のほかに試料中の素励起の振動数Ωだけシフトしたω0±Ωの光が散乱される現象をラマン散乱とよぶ。ラマン散乱分光法は1928年の発見以来、結晶の構造、結晶を構成する原子間やイオン間の相互作用について知見を得る上で不可欠な手法であり、赤外分光法と相補的な関係にある。しかし、直線偏光を用いたラマン散乱分光法では、磁性体・誘電体結晶中のスピン波（マグノン）や格子振動（フォノン）の振動モードを探索・同定することが困難である場合も多い。本研究では、磁性体・誘電体結晶中のマグノンやフォノンの振動モードを、円偏光を用いたラマン散乱分光法によって探索・同定することを目的とする。
イットリウム鉄ガーネット(YIG)はスピン波のダンピングが非常に小さいことから、スピントロニクスやマグノニクスの研究分野で最も広く用いられている磁性材料の一つである。YIGは複数の磁気副格子をもつフェリ磁性体であるが、これまでは1副格子の強磁性体とみなしてGHz帯のスピン波が扱われていた。われわれ円偏光ラマン散乱を用いて光学マグノンを初観測し、その周波数の温度依存性を精密測定した。その結果から、交換相互作用定数、を正確に決定する。また、13個すべての光学フォノンの振動モードの対称性を同定した。
また円偏光ラマン散乱を用いて、マルチフェロイック物質BiFeO3のマグノン・フォノンの振動モードの対称性を同定した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初の目的はほぼ達成できたほか、当初予想していなかったBiFeO3のマグノン分裂が観測されたため
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| 今後の研究の推進方策 |
BiFeO3の円偏光ラマン散乱測定を行い、マグノン分裂幅の温度依存性、分裂モードの対称性等についてさらに詳細に研究を進め、BiFeO3のマグノンについての知見を得る。また、マグノンとフォノンが結合している可能性を検証する。
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