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2014 年度 実施状況報告書

磁性体の光誘起相転移における磁気ポーラロン効果

研究課題

研究課題/領域番号 24540337
研究機関福井大学

研究代表者

牧野 哲征  福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70311363)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード励起子 / 強磁性半導体 / スピントロニクス
研究実績の概要

EuO薄膜を作製しその光磁気特性を調べた。EuO薄膜にはキャリアを注入することにより強磁性常磁性転移温度が増加するなど面白い物性を有する。転移温度が光の照射によって増加しないかどうかという仮説を以って実験的研究を行った。EuO薄膜試料表面に対し鉛直に磁場を印加しながらフェムト秒レーザー照射による過渡的な光誘起の磁化変化をモニターした。温度変化などの種々のデータを慎重に解析した所、光照射によって生成されるキャリアが媒介効果に伴って交換相互作用を増幅した結果としての磁化の増大であると結論づけられた。ここではフェムト秒チタンサファイアレーザーを励起光とする波長可変パラメトリック発振器(OPA)を光源とした時間分解ファラデー回転分光法に基づいた実験法を援用した。また、EuO薄膜において円偏光したレーザー光を照射することにより磁化の歳差運動を誘発できるだけでなく偏光の回転方向(ヘリシティー)を変えることにより100フェムト秒オーダースケールで歳差運動を止めたり増幅したりすることを見出した。光が持ついわば角運動量のような物理量がフェムト秒の時間スケールで非熱的な歳差運動を誘発しうるということは、光誘起磁化増大効果と逆ファラデー効果との組み合わせが光照射されたEuO薄膜において起こっているということで説明される。

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

実験及びその関連データーの解析は着実に計画通りにこなすことができた。また、研究成果を原著論文という形で世に問うことができている。しかも、成果が物性物理コミュニティーに与える影響は大きく、招待講演をある程度の回数行うなど一定の成果を得ている。

今後の研究の推進方策

最終的な実験に必要となる道具が1ケ入手困難だったため延長申請を行った。今年度においてはその道具を購入したうえで、計画の中で未実行の実験的研究を遂行し本研究を通じて得た結論を強化できるようなデータを取得する予定である。

次年度使用額が生じた理由

平成26年度中に納品予定であった試薬に納期遅れが発生し、今年度中の納品が難しくなった。そのため計画を変更し、平成27年度中にその試薬を用いた実験を行うこととした。

次年度使用額の使用計画

未使用額は試薬の購入にあてることとし、入手後速やかに予定していた実験を実施し、計画の実践に必要なデータを取得する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Magnetotunable photocurrent in manganite-based heterojunctions2014

    • 著者名/発表者名
      Z. Sheng, M. Nakamura, T. Makino, W. Koshibae, Y. Tokura, M. Kawasaki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 ページ: 45841-45845

    • DOI

      10.1038/NCOMMS5584

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Polarized microscopic laser Raman scattering spectroscopy for edge structure of epitaxial graphene and localized vibrational mode2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sherajul-Isram, D. Tamagawa, S. Tanaka, T. Makino, A. Hashimoto
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 77 ページ: 1071-1083

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2014.06.023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of boron and nitrogen doping with native point defects on the vibrational properties of graphene2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sherajul-Isram, K. Ushida, S. Tanaka, T. Makino, A. Hashimoto
    • 雑誌名

      Comput. Mater. Sci

      巻: 94 ページ: 35-43

    • DOI

      10.1016/j.commatsci.2014.01.040

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of vibrational properties of C-doped hexagonal boron nitride (h-BN)2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sherajul-Isram, K. Ushida, S. Tanaka, T. Makino, A. Hashimoto
    • 雑誌名

      Comput. Mater. Sci

      巻: 94 ページ: 225-233

    • DOI

      10.1016/j.commatsci.2014.04.047

    • 査読あり
  • [学会発表] time-resolved light-induced Faraday rotation in EuO films2014

    • 著者名/発表者名
      T. Makino
    • 学会等名
      Nanyang technological university physics and applied physics division seminar
    • 発表場所
      南洋理工大学(シンガポール)
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-15
    • 招待講演
  • [学会発表] Time-resolved laser-induced Faraday effect in EuO2014

    • 著者名/発表者名
      T. Makino
    • 学会等名
      Xian science and technology university researchers seminar
    • 発表場所
      西安理工大学(西安、中国)
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-01
    • 招待講演
  • [学会発表] 広帯域AD変換器による時間分解ポンプ・プローブ信号検出法の改良2014

    • 著者名/発表者名
      牧野哲征
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(札幌、北海道)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-01
  • [学会発表] 福井大学工学部電気・電子工学科で実施している学部学生を対象とした実験系科目の紹介2014

    • 著者名/発表者名
      T. Makino
    • 学会等名
      電気系教員協議会
    • 発表場所
      立命館大学草津キャンパス(草津、滋賀県)
    • 年月日
      2014-08-01 – 2014-08-01
    • 招待講演
  • [学会発表] Time-resolved magnetooptical spectroscopy in EuO thin films2014

    • 著者名/発表者名
      T. Makino
    • 学会等名
      2014 EMN Summer Meeting
    • 発表場所
      Camcun (Camcun, Mexico)
    • 年月日
      2014-06-03 – 2014-06-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultrafast laser-induced Faraday rotation in ferromagnetic EuO films2014

    • 著者名/発表者名
      T. Makino
    • 学会等名
      E-MRS Euromaterial research society spring meeting 2014
    • 発表場所
      Congre de Lilles (Lille, France)
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-01
  • [備考] 福井大学工学部電気エネルギー研究室のホームページ

    • URL

      http://fuee.u-fukui.ac.jp/~ele/makino/makinoL.html

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公開日: 2016-05-27  

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