新規不斉合成手法に基づくカイラルソリトン格子による新規カイラル磁気抵抗効果の観測

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26400368
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 高阪 勇輔 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任助教 (60406832)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: キラル磁気構造 / キラル磁性体 / 不斉合成 / DM相互作用

研究実績の概要

本研究の目的は、"無機化合物の結晶構造キラリティ制御可能な合成手法の開発"と"無機キラル磁性体のキラル磁気ソリトン格子の観測及びその新規物性の観測"を行うことである。平成27年度において得られた成果は以下の通りである。
(a) CsCuCl3のキラルらせん磁気構造の観測
平成26年度に構築させた独自の結晶育成手法をより発展させ、結晶キラリティの左右を完全に制御したcmオーダーの単結晶試料の育成に成功した。得られた単結晶は偏極中性子回折によって、右手系結晶は右巻らせん磁気構造、左手系結晶は左巻らせん磁気構造であることを実験的に証明した。
(b) CrNb3S6のキラル磁気抵抗効果の観測
CrNb3S6においてキラル磁気ソリトン格子の周期の変調に伴う磁気抵抗の巨大化を観測した。

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

研究は当初の計画通り進められている。

今後の研究の推進方策

合成手法をより改良し、より普遍的な結晶構造キラリティ制御手法の確立を目指す。
また、キラル磁気ソリトン格子形成に伴う新規物性の観測を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Phase diagram of chiral magnet Cr1/3NbS2 in magnetic field (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Tsuruta, M. Mito, H. Deguchi, J. Kishine, Y. Kousaka, J. Akimitsu, and K. Inoue
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 93 ページ: 104402-1~8
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.93.104402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal and magnetic structures of Cr1/3NbSe2 from neutron diffraction (2016)
  • 著者名/発表者名: A. F. Gubkin, E. P. Proskurina, Y. Kousaka, E. M. Sherokalova, N. V. Selezneva, P. Miao, S. Lee, J. Zhang, Y. Ishikawa, S. Torii, T. Kamiyama, J. Campo, J. Akimitsu, and N. V. Baranov
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 119 ページ: 013903-1~6
  • DOI: 10.1063/1.4939558
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Discrete Change in Magnetization by Chiral Soliton Lattice Formation in the Chiral Magnet Cr1/3NbS2 (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Tsuruta, M. Mito, Y. Kousaka, J. Akimitsu, J. Kishine, Y. Togawa, H. Ohsumi, and K. Inoue
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 85 ページ: 013707-1~5
  • DOI: 10.7566/JPSJ.85.013707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic soliton confinement and discretization effects arising from macroscopic coherence in a chiral spin soliton lattice (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Togawa, T. Koyama, Y. Nishimori, Y. Matsumoto, S. McVitie, D. McGrouther, R. L. Stamps, Y. Kousaka, J. Akimitsu, S. Nishihara, K. Inoue, I. G. Bostrem, V. E. Sinitsyn, A. S. Ovchinnikov, and J. Kishine
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 92 ページ: 220412-1~6
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.92.220412
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Magnetic Resonance in the Chiral Helimagnet CrNb3S6 (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Yoshizawa, J. Kishine, Y. Kousaka, Y. Togawa, M. Mito, J. Akimitsu, K. Inoue, and M. Hagiwara
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: 75 ページ: 926~931
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2015.12.127
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Study of Magnetic Domain Dynamics Using Nonlinear Magnetic Responses: Magnetic Diagnostics of the Itinerant Magnet MnP (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Mito, H. Matsui, K. Tsuruta, H. Deguchi, J. Kishine, K. Inoue, Y. Kousaka, S. Yano, Y. Nakao, and J. Akimitsu
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 84 ページ: 104707-1~9
  • DOI: 10.7566/JPSJ.84.104707
• [雑誌論文] Investigation of structural changes in chiral magnet Cr1/3NbS2 under application of pressure (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Mito, T. Tajiri, K. Tsuruta, H. Deguchi, J. Kishine, K. Inoue, Y. Kousaka, Y. Nakao, and J. Akimitsu
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 117 ページ: 183904-1~6
  • DOI: 10.1063/1.4919833
• [学会発表] 単一キラリティを持つキラル磁性体CsCuCl3の電子スピン共鳴 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉澤大智, 松本健太, 高阪勇輔, 井上克也, 秋光純, 萩原政幸
  • 学会等名: 日本物理学会2016年年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 (仙台)
  • 年月日: 2016-03-19 – 2016-03-22
• [学会発表] 無機キラル磁性体CsCuCl3のキラルらせん磁気構造の検証 (II) (2016)
  • 著者名/発表者名: 高阪勇輔, 小山珠美, 大石一城, 加倉井和久, V. Hutanu, T. Brueckel, 鈴木淳市, 宮本幸乃, 世良文香, 井上克也, 秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会2016年年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 (仙台)
  • 年月日: 2016-03-19 – 2016-03-22
• [学会発表] 無機カイラル磁性体CsCuCl3の磁気秩序状態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大石一城, 高阪勇輔, 小山珠美, E. Proskurina, 小椋隆弘, 幸田章宏, 小嶋健児, H. Luetkens, A. Amato, 秋光純, 井上克也
  • 学会等名: 日本物理学会2016年年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 (仙台)
  • 年月日: 2016-03-19 – 2016-03-22
• [学会発表] 三角格子カイラル磁性体CsCuCl3(H//c)における圧力誘起1/3プラトーの出現 (2016)
  • 著者名/発表者名: 世良文香, 高阪勇輔, 秋光純, 世良正文, 井上克也
  • 学会等名: 日本物理学会2016年年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 (仙台)
  • 年月日: 2016-03-19 – 2016-03-22
• [学会発表] Chiral Helimagnetism in CsCuCl3 (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Kousaka, T. Koyama, K. Ohishi, K. Kakurai, V. Hutanu, T. Brueckel, J. Suzuki, Y. Miyamoto, A. Sera, K. Inoue, J. Akimitsu
  • 学会等名: Core-to-Core International Meeting χMag2016 Symposium
  • 発表場所: Oriental Hotel Hiroshima (Hiroshima)
  • 年月日: 2016-02-21 – 2016-02-24
  • 国際学会
• [学会発表] Enantiopure crystal growth and chiral helimagnetism in CsCuCl3 (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Kousaka and J. Akimitsu
  • 学会等名: CEMS Discussion Meeting “Topological Phenomena in Noncentrosymmetric Magnets”
  • 発表場所: 理研 (和光)
  • 年月日: 2016-01-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Helimagnetic Chirality in CsCuCl3 (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Kousaka, T. Koyama, Y. Miyamoto, A. Sera, J. Akimitsu, K. Inoue, K. Ohishi, J. Suzuki, K. Kakurai, V. Hutanu and T. Brueckel
  • 学会等名: International USMM & CMSI Workshop: Frontiers of Materials and Correlated Electron Science -from Bulk to Thin Films and Interfaces
  • 発表場所: Hongo Campus, The University of Tokyo (Tokyo)
  • 年月日: 2016-01-05 – 2016-01-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 無機キラル磁性体CsCuCl3におけるキラルらせん磁性の検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小山 珠美, 高阪 勇輔, 秋光 純, 井上 克也, 西原 禎文, K. Maryunina, 大石 一城, 鈴木 淳市, 加倉井 和久, V. Hutanu, T. Brueckel
  • 学会等名: 中性子科学会 第15回年会
  • 発表場所: 和光市市民文化センター (和光)
  • 年月日: 2015-12-10 – 2015-12-12
• [学会発表] 三角格子反強磁性体CsCuCl3におけるDM相互作用に起因する異方的な磁気異常 (2015)
  • 著者名/発表者名: 世良文香, 高阪勇輔, 秋光純, 世良正文, 井上克也
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [学会発表] カイラル磁性体CrNb3S6の磁気トルク特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 米村潤一朗, 木田孝則, 吉澤大智, 高阪勇輔, 秋光純, 西原禎文, 井上克也, 岸根順一郎, 戸川欣彦, 萩原政幸
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [学会発表] キラル磁性体CrNb3S6におけるカイラルソリトン格子形成と磁化過程 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鶴田一樹, 美藤正樹, 高阪勇輔, 秋光純, 岸根純一郎, 戸川欣彦, 大隅寛幸, 井上克也
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [学会発表] カイラルソリトン格子における磁場減少過程の特異的挙動の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本田孝志, 山崎裕一, 中尾裕則, 村上洋一, 小椋隆弘, 高阪勇輔, 秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [学会発表] 無機キラル磁性体における超高分解能粉末中性子回折測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高阪勇輔
  • 学会等名: CROSSroads 第15回研究会「物質の構造と機能」
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター
  • 年月日: 2015-09-07 – 2015-09-08
  • 招待講演
• [学会発表] Chiral Helimagnetism and Chiral Magnetic Soliton Lattice in Inorganic Chiral Magnetic Materials (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kousaka, T. Koyama, K. Ohishi, J. Suzuki, Y. Miyamoto, A. Sera, Y. Matsumoto, S. Ohara, H. Hiraka, K. Inoue, and J. Akimitsu
  • 学会等名: VI European Conference on Neutron Scattering (ECNS2015)
  • 発表場所: Zaragoza (Spain)
  • 年月日: 2015-08-30 – 2015-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] Long Periodic Helimagnetic Ordering in CrM3S6 (M = Nb, Ta) (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kousaka, T. Ogura, J. Zhang, P. Miao, S. Torii, T. Kamiyama, J. Campo, K. Inoue, and J. Akimitsu
  • 学会等名: 20th International Conference on Magnetism (ICM2015)
  • 発表場所: Barcelona (Spain)
  • 年月日: 2015-07-05 – 2015-07-10
  • 国際学会
• [学会発表] Relation between crystallographic chirality and spin chirality in chiral helimagnets studied by polarized small angle neutron scattering and muon spin rotation (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Ohishi, Y. Kousaka, N. Ikeda, T. Ogura, T. Yoshii, E. Proskrina, J. Akimitsu, J. Suzuki, H. Hiraka, A. Koda, M. Miyagawa, S. Nishihara, K. Inoue, J. Kishine
  • 学会等名: 20th International Conference on Magnetism (ICM2015)
  • 発表場所: Barcelona (Spain)
  • 年月日: 2015-07-05 – 2015-07-10
  • 国際学会
• [学会発表] Pinning effect in chiral soliton lattice CrNb3S6 (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Honda, T. Ogura, Y. Kousaka, J. Akimitsu, Y. Yamasaki, H. Nakao1, Y. Murakami
  • 学会等名: 20th International Conference on Magnetism (ICM2015)
  • 発表場所: Barcelona (Spain)
  • 年月日: 2015-07-05 – 2015-07-10
  • 国際学会
• [学会発表] Magnetic resonance in the chiral helimagnet CrNb3S6 (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Yoshizawa, J. Kishine, Y. Kousaka, Y. Togawa, M. Mito, J. Akimitsu, K. Inoue, and M. Hagiwara
  • 学会等名: 20th International Conference on Magnetism (ICM2015)
  • 発表場所: Barcelona (Spain)
  • 年月日: 2015-07-05 – 2015-07-10
  • 国際学会
• [学会発表] パルス中性子源を活用した無機キラル磁性体研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高阪勇輔
  • 学会等名: 分子研研究会 キラル磁性×光学物性研究会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 2015-06-27 – 2015-06-28
  • 招待講演
• [学会発表] Chiral Magnetic Soliton Lattice in MnSi (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kousaka, K. Ohishi, J. Suzuki, H. Hiraka, J. Kishine, K. Inoue, and J. Akimitsu
  • 学会等名: International Workshop “Dzyaloshinskii-Moriya Interaction and Exotic Spin Structures” (DMI2015)
  • 発表場所: Pskov (Russia)
  • 年月日: 2015-05-26 – 2015-05-30
  • 国際学会 / 招待講演