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2015 年度 実績報告書

カイラル磁性体におけるらせん磁気秩序の実空間3次元イメージング

公募研究

研究領域超低速ミュオン顕微鏡が拓く物質・生命・素粒子科学のフロンティア
研究課題/領域番号 26108719
研究機関一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び東海事業

研究代表者

大石 一城  一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び東海事業, その他部局等, 副主任研究員 (60414611)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード磁気秩序 / カイラリティ / カイラル磁性体 / ミュオンスピン回転(μSR) / 超低速ミュオン / ミュオン
研究実績の概要

本研究では、「超低速ミュオン顕微鏡」を用いて、(1)らせん磁気構造のヘリシティの検出及び、(2)ラセミ双晶におけるらせん磁気構造カイラリティの実空間3次元イメージングを行い、結晶構造と磁性のカイラリティ結合の検証を行うことを目的としている。最終年度である今年度は、「超低速ミュオン顕微鏡」を用いて、上記の実験を実施する予定であったが、J-PARC物質・生命科学実験施設に建設中の超低速ミュオンビームラインが実験を実施できる状況に至らなかった。そこで、昨年度バルクミュオンスピン回転測定を実施したカイラル磁性体CsCuCl3について、結晶構造と磁気構造のカイラリティ結合を明らかにするため、バルクミュオンスピン回転測定による追実験を行った。昨年度の実験では、結晶構造のカイラリティが単一ドメインであるCsCuCl3の右手系単結晶(空間群: P6122)及び左手系単結晶(P6522)で観測されたミュオンスピン回転シグナルで、周波数の温度依存性が各々の試料で一致することから、カイラルらせん磁気構造のヘリシティは各々の結晶で異なる(鏡像関係にある)ことを示唆した。今年度は、らせん磁性のヘリシティ及び磁気構造に関するより詳細な情報を得るため、新たに育成した大型単結晶(長さ1cm程度)を用いてミュオンスピン回転測定を行った。その結果、ミュオンスピン回転周波数の位相は左右の結晶で優位な差はなく、磁気構造のヘリシティをバルクミュオンスピン回転から決定するには至らなかった。一方、中性子散乱実験により決定された磁気構造との比較から、磁気モーメントはCuサイトに加え、Clサイトにも存在する可能性を示唆した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Paul Sherrer Institut(Switzerland)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      Paul Sherrer Institut
  • [雑誌論文] Relation between Crystallographic and Magnetic Chiralities in a Chiral Helimagnet CsCuCl32015

    • 著者名/発表者名
      K. Ohishi, Y. Kousaka, E. Proskurina, T. Ogura, A. Koda, J. Akimitsu, K. Inoue
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 8 ページ: 036006/1-6

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7566/JPSCP.8.034006

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification of Various Coexisting Phases in Superconducting and Non-superconducting Samples of RbxFe2-ySe22015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kobayashi, S. Kototani, K. Ohishi, M. Itoh, A. Hoshikawa, T. Ishigaki, M. Sato
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 ページ: 044710/1-7

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7566/JPSJ.84.044710

    • 査読あり
  • [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
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
  • [学会発表] カイラル磁性体CsCuCl3の磁気的カイラリティ2016

    • 著者名/発表者名
      大石一城, 高阪勇輔, 小山珠美, 加倉井和久, V. Hutanu, T. Brueckel, 宮本幸乃, 世良文香, E. Proskurina, 小椋隆弘, 幸田章宏, 小嶋健児, H. Luetkens, A. Amato, 鈴木淳市, 井上克也, 秋光純
    • 学会等名
      2015年度量子ビームサイエンスフェスタ/第7回MLFシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-03-15
  • [学会発表] 中性子散乱及びミュオンスピン回転法による スピンテクスチャの観測2016

    • 著者名/発表者名
      大石一城
    • 学会等名
      日本磁気学会第55回化合物新磁性材料専門研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2016-03-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Chirality in CsCuCl3 probed by muon spin rotation and polarized neutron scattering2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ohishi, Y. Kousaka, T. Koyama, K. Kakurai, V. Hutanu, T. Brueckel, Y. Miyamoto, F. Sera, E. Proskrina, T. Ogura, A. Koda, K. M. Kojima, H. Luetkens, A. Amato, J. Suzuki, K. Inoue, and J. Akimitsu
    • 学会等名
      RIKEN-RAL Muon Facility 25-Years Operation Cerebration and Users Meeting
    • 発表場所
      理化学研究所
    • 年月日
      2016-02-16
  • [学会発表] Magnetic ordering state in chiral magnet CsCuCl3 probed by muon spin rotation2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ohishi, Y. Kousaka, T. Koyama, E. Proskurina, T. Ogura, A. Koda, K.M. Kojima, H. Luetkens, A. Amato, J. Akimitsu and K. Inoue
    • 学会等名
      International USMM &CMSI Workshop
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2016-01-07
  • [学会発表] 偏極中性子回折 及び ミュオンスピン緩和法によるCsCuCl3のカイラリティの検証2015

    • 著者名/発表者名
      大石一城, 高阪勇輔, 小山珠美, 井上克也, 小椋隆弘, E. Proskurina, 秋光純, 鈴木淳市, 幸田章宏, 小嶋健児, 岸根順一郎, 加倉井和久
    • 学会等名
      平成27年度KUR専門研究会「短寿命RIを用いた核分光と核物性研究II」
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所
    • 年月日
      2015-11-05
  • [学会発表] Relation between crystallographic chirality and spin chirality in chiral helimagnets studied by muon spin rotation2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ohishi, Y. Kousaka, K. Inoue, N. Ikeda, T. Ogura, T. Yoshii, E. Proskurina, J. Akimitsu, J. Suzuki,jj H. Hiraka, A. Koda, K. M. Kojima, J. Kishine
    • 学会等名
      20th International Conference on Magnetism
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-07-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Chiral helimagnetism in the right-handed and left-handed single crystalline samples of CsCuCl32015

    • 著者名/発表者名
      K. Ohishi, Y. Kousaka, E. Proskurina, T. Ogura, J. Akimitsu, K. Inoue, J. Kishine
    • 学会等名
      III International Workshop Dzyaloshinskii-Moriya Interraction and Exotic Spin Structure (DMI2015)
    • 発表場所
      Pskov, Russia
    • 年月日
      2015-05-27
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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