研究課題
本研究では、時間反転と空間反転が同時に破れている多極子であるトロイダルモーメントの観測をするため、共鳴X線散乱を用いた異方テンソル感受率(ATS)散乱法による測定手法の開発を目的としている。対象とする磁性イオンのK吸収端のX線エネルギーにおいて、プリエッジ領域に発現する禁制反射のアジマス角依存性を測定し、その対称性からトロイダルモーメントの検出を試みる。実際に観測される散乱強度のアジマス角依存性にはいくつも遷移過程による原子散乱因子が重畳してくるので、トロイダルモーメント由来の散乱因子のみを検出することは困難である。本研究では、磁場・電場下でATS乱法を行うことによってトロイダルモーメント由来の原子散乱因子を抽出することを試みた。反強的にトロイダルモーメントが秩序していると期待されるヘマタイトα-Fe2O3において共鳴X線散乱実験を行った。その結果、反転中心に破れに由来した共鳴X線散乱信号がFeのK吸収端でのプリエッジ領域に観測できた。散乱強度のアジマス角依存性を磁場の方位を変化させ測定することにより、測定された共鳴X線散乱信号から結晶場によるATS成分、共鳴磁気散乱成分を分離することで、トロイダルモーメントに由来した信号成分を測定することができた。これにより反強的に秩序したトロイダルモーメントを観測できたことになり、そのモーメント方向を決定できることを確認した。また、そのトロイダルモーメントが外部磁場によって制御できることも明らかにした。
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すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)
Journal of the Physical Society of Japan
巻: 79 ページ: 043711
Physical Review B
巻: 82 ページ: 104419
巻: 82 ページ: 144425
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