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2011 年度 実績報告書

磁性強誘電体におけるドメイン構造の可視化と外場制御

研究課題

研究課題/領域番号 22840006
研究機関東京大学

研究代表者

阿部 伸行  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (70582005)

キーワードマルチフェロイック / 電気磁気効果 / ドメイン壁
研究概要

複数の強的あるいは反強的な秩序を同時に有するマルチフェロイック物質では、非対角応答を利用した新しい物性制御方法の開拓が期待される。このような物性応答を理解するためには強的な秩序状態における双安定性によって生じる分域構造および分域壁の外場応答についての知見を得る必要がある。本研究では主に「らせん磁性」を有するCuCrO2、電気磁気効果を示すRFe3(BO3)4やCuB204などを対象としてドメイン構造の可視化と外場制御を目指し研究を行った。研究では単結晶試料を育成し、磁化および電気分極を測定した後、光吸収スペクトルの測定を行った。ここでは特にRFe3(BO3)4について調べた結果を述べる。
RFe3(BO3)4は磁気構造の変化に伴い電気分極が変化する。この様子を可視から近赤外領域の吸収分光によって検出することを試みた。はじめに単結晶試料をフラックス法によって育成し、磁化率、誘電率、電気分極の測定を行い電気磁気効果が現れることを確かめた。次に磁気誘電性を示す物質であるHoFe3(BO3)4と磁気誘電性を示さないYFe3(BO3)4について光学測定を行った。これらの物質は三方晶に属するため一軸性の光学応答を示すことから光学主軸であるc軸方向およびc軸と垂直な[110]方向に電場成分を持つ直線偏光を入射し、光吸収スペクトルの温度変化を測定した。この結果からFe3+イオンのスピン禁止遷移による光吸収の大きさと磁化率および電気分極が同様の温度変化を示すことがわかった。今後は電磁石およびCCD検出器を用いて分域構造の可視化を行うことによって電気磁気効果の発現機構について明らかにして行く。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Magnetic shape memory effect in orbital-spin-coupled system MnV2O42012

    • 著者名/発表者名
      Y.Nii, N.Abe, K.Taniguchi, T.Arima
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 100 ページ: 051905(1)-(3)

    • DOI

      10.1063/1.3681581

    • 査読あり
  • [学会発表] Ca2FeA1O5における電気磁気効果2012

    • 著者名/発表者名
      阿部伸行, Nguyen Duy Khanh, 新居陽一, 北川祐太朗, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      兵庫県西宮市関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] Magnetically induced polarization in Copper metaborate CuB2O42012

    • 著者名/発表者名
      N.D.Khanh, N.Abe, M.Tokunaga, M.Saito, T.Arima
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      兵庫県西宮市関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] Mn3O4における一次元鎖間スピンフラストレーションとスピン-軌道-相互作用2012

    • 著者名/発表者名
      新居陽一, 佐賀山基, 梅津浩志, 谷口耕治, 阿部伸行, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      兵庫県西宮市関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] 収束電子回折法による六方晶YMnO3の強誘電ドメイン壁の観察III2012

    • 著者名/発表者名
      津田健治, 森川大輔, 阿部伸行, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      兵庫県西宮市関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] (Cu,Ni)B2O4における光のローレンツカの観測2011

    • 著者名/発表者名
      久保響太, 阿部伸行, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山県富山市富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] 収束電子回折法による六方晶YMnO3の強誘電ドメイン壁の観察II2011

    • 著者名/発表者名
      津田健治, 森川大輔, 阿部伸行, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山県富山市富山大学
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 収束電子回折法による六方晶YMnO3強誘電相の静電ポテンシャル分布解析2011

    • 著者名/発表者名
      森川大輔, 津田健治, 阿部伸行, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山県富山市富山大学
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 中性子非弾性散乱で観測した磁気強誘電体TbMnO3の磁気励起2011

    • 著者名/発表者名
      大泉広野, 佐賀山基, 阿部伸行, 有馬孝尚, 稲村泰弘, 中村充孝, 梶本亮一, 新井正敏
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山県富山市富山大学
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 軌道秩序に起因した軟X線発光強度の異方性の研究II2011

    • 著者名/発表者名
      遊佐郁真, 寺内正己, 阿部伸行, 有馬孝尚
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山県富山市富山大学
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] Tb1-xDyxMnO3におけるらせん磁気ドメイン壁の誘電応答2011

    • 著者名/発表者名
      阿部伸行
    • 学会等名
      科研費特定領域研究「フラストレーションが創る新しい物性」第7回トピカルミーティング「フラストレーションとスピン・電荷・軌道・格子自由度」
    • 発表場所
      滋賀県彦根市彦根ビューホテル
    • 年月日
      2011-07-01

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公開日: 2013-06-26  

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