| 研究領域 | 量子液晶の物性科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05153
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
塩見 雄毅 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10633969)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 磁気圧電効果 / 電荷液晶 / 奇パリティ多極子 / 対称性の破れ / 電気磁気効果 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、申請者が世界に先駆けて実験的に開拓した「磁気圧電効果（Magneto-Piezoelectric effect）」を用いて、電流に誘起されて発生する電子ネマティック状態を精密計測し、電子ネマティック秩序の感受率の見積もりや反強磁性ドメイン観察の達成を目標とする。磁気圧電効果は空間反転対称性の破れた磁性金属において現れ、その信号強度は電子ネマティック秩序の感受率に比例し、信号の位相は磁気ドメインの情報を与える。本研究課題では磁気圧電効果信号の信号強度と位相を高精度測定し、空間マッピングすることを達成目標とし、外場により誘起された電荷液晶状態の新しい精密観測手法の実現により、量子液晶の包括的理解に貢献する。
電流印加により誘起される電子ネマティック秩序の定量的研究を行うことを目的とする本研究において、プローブとして用いる磁気圧電効果の測定系の改良を進めてきた。今年度は、液体ヘリウム温度下での圧電効果測定技術を確立し、磁気圧電効果が非常に低温に向かって増大することを見出した（Sci. Rep. 10, 7574 (2020)）。一方で、低温下での実験を進めるにつれて、非常に低温においては試料温度のゆらぎによる測定の不安定化が度々問題となることがわかってきた。試料の固定法の改善など計測手法の改善を進めている。また、外部磁場下での測定系の構築も進めている。
さらに、領域研究会での議論により、マルチフェロイクス物質を中心とした磁性絶縁体試料における量子液晶現象の開拓も興味深いテーマであることを認識した。既にいくつかの試料で非自明な結果が出てきており、更なる研究を進めている。
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| 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
今年度、液体ヘリウム温度までの低温環境下での磁気圧電効果測定系の構築を達成した（Sci. Rep. 10, 7574 (2020)）。外部磁場下での計測も可能になりつつある。加えて、領域研究会での議論の結果、マルチフェロイクス系での圧電効果の磁場応答も量子液晶という観点で興味深い研究対象であることが分かってきた。当初計画にない研究発展が期待できる状況にある。
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| 今後の研究の推進方策 |
来年度は引き続き低温磁場下での圧電効果測定系の改良を行い、低対称磁性金属における量子液晶研究を進める。加えて、マルチフェロイクス物質を中心とした低対称磁性絶縁体における磁場下での圧電応答の研究を並行して進める。磁性金属のみならず磁性絶縁体を含めた量子液晶に関連する圧電効果の開拓により、より包括的に量子液晶研究を推進する。
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