三角格子フラストレート磁性金属と非磁性金属の異常伝導性

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24740240
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 高津 浩 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (60585602)
• キーワード: 三角格子 / 単結晶育成 / 磁気構造解析 / 幾何学的フラストレート磁性 / PdCrO2 / PdCoO2

研究概要

①PdCrO2の磁気構造と異常ホール効果
PdCrO2の中性子散乱実験の結果から磁気構造解析を行い、T* = 20 K以下で起きる異常なホール効果と磁気構造の関係を吟味した。具体的には反強磁性秩序化温度TN = 37.5 K以下の結晶構造の対称性から規約表現による磁気構造解析を行い、T*前後における磁気構造のスピン配列を吟味した。その結果、T*以下でスピン配列に非平面性が現れる可能性が浮き彫りとなった。すなわち、非平面なスピン配列がつくるカイラリティによりT*以下で異常なホール効果が生じる可能性がわかった。本成果は論文としてまとめPhysical Review B誌に投稿し、掲載されるに至った(H. Takatsu et al., Phys. Rev. B 89, 104408 (2014).)。
②単結晶育成と共同研究の展開
PdCoO2とPdCrO2の純良単結晶を育成し、国内外の研究者と強磁場磁気抵抗の実験や角度分解光電子分光の実験の共同研究を展開した。PdCrO2ではTN以下でもフェルミ面の再構成が起きないことや、PdCoO2では磁気抵抗の角度依存性振動や巨大な磁気抵抗効果の再検証などの結果を得ることができた。得られた結果は論文としてまとめPhys. Rev. B 88, 125109 (2013).などとして掲載された。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic structure of the conductive triangular-lattice antiferromagnet PdCrO2 (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Takatsu, G. Nenert, H. Kadowaki, H. Yoshizawa, M. Enderle, S. Yonezawa, Y. Maeno, J. Kim, N. Tsuji, M. Takata, Y. Zhao, M. Green, and C. Broholm
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 89 ページ: 104408(1-12)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.89.104408
  • 査読あり
• [雑誌論文] 巨大な磁気抵抗効果を示す単純金属 (2014)
  • 著者名/発表者名: 米澤進吾、高津浩
  • 雑誌名: 工業材料 巻: 62 ページ: 30-31
• [雑誌論文] Electronic Structure of the Metallic Antiferromagnet PdCrO2 Measured by Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: J. A. Sobota, K. Kim, H. Takatsu, M. Hashimoto, S.-K. Mo, Z. Hussain, T. Oguchi, T. Shishidou, Y. Maeno, B. I, Min, and Z. X. Shen
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 88 ページ: 125109(1-5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.88.125109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely Large Magnetoresistance in the Nonmagnetic Metal PdCoO2 (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Takatsu, J. J. Ishikawa, S. Yonezawa, H. Yoshino, T. Shishidou, T. Oguchi, K. Murata, and Y. Maeno
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 111 ページ: 056601(1-5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.056601
  • 査読あり
• [備考] 単純な金属を磁気センサーに応用できる新メカニズムの発見
  • URL: http://www.houjin-tmu.ac.jp/news/press/3460.html?d=assets/files/download/press/press_130801.pdf
• [備考] The 35000% Solution
  • URL: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.111.056601