2003 Fiscal Year Annual Research Report
強磁場を利用した弱磁性物質の構造制御及び新機能材料創製
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03J11693
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
高山 知弘 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | 強磁場 / 弱磁性物質 / 自己組織化 / 三角格子 / フォトニック結晶 / 構造相転移 / 磁場誘起相転移 / 磁性誘電性結合 |
Research Abstract |
強磁場を利用した構造制御として、これまでガラスなどの反磁性粒子において磁場と平行方向にチェーン状構造を形成するという、一次元的な配列制御を確認していた。これに加え、現時点では、磁場と垂直な方向において反磁性粒子が三角格子状の配列を形成するという二次元的な配列制御も可能であることを確認している。現在、種々のシステムにおいて、これらの現象を利用し、その構造制御および特性制御を試みている。特に、粒子群の配列による光学特性の制御を視野に入れている。また、上の実験と並行して、磁場により構造、伝導性、誘電性などの物性が大きく変化するような材料の探索を進めている。現在は遷移金属硫化物、セレン化物を対象どして、特に硫化鉄およびセレン化鉄の磁気転移を磁場により制御することを試みる実験を行っている。これらの物質では、容易軸方向が変化する一次の磁気転移に伴い、結晶構造、電気伝導率などの物性値が変化を示す。この転移を磁場で制御することにより、磁場誘起の構造相転移や大きな磁気抵抗効果が期待できる。現時点までの成果として、セレン化鉄において磁気転移における振る舞いが、強磁場下において大きく異なる様子が観察されている。また、ある磁場の値以上で、相転移が消失するような臨界点の存在を示唆するような興味深い結果も得られている。さらに、遷移金属カルコゲナイドにおいては、カチオンサイトに空孔が生じやすく、その空孔の配列の仕方による種々の超格子構造が存在し得ることが知られている。空孔が配列し超格子を形成した場合と、空孔は無秩序に配列している場合で、磁気的性質が大きく異なるため、このような系においては、強磁場を用いることで空孔の秩序・無秩序転移を観測できると考えられる。このような現象は、原子レベルでの構造を磁場により制御可能であることを示すものとして非常に興味深いものであり、現在この観測に向けた実験が進行中である。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] 高山知弘, 池添泰弘, 植竹宏往, 廣田憲之, 北沢宏一: "強磁場下における弱磁性物質の誘起磁気双極子相互作用"日本応用磁気学会誌. 27. 299-302 (2003)
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[Publications] T.Takayama, Y.Ikezoe, H.Uetake, N.Hirota, K.Kitazawa: "Control of Alignments of Feeble Magnetic Particles Utilizing Induced Magnetic Dipole Interactions"Transactions of the Materials Research Society of Japan. 28(2). 231-233 (2003)
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[Publications] T.Takayama, Y.Ikezoe, H.Uetake, N.Hirota, K.Kitazawa: "Controlled Alignments of Feeble Magnetic Particles Utilizing Induced Magnetic Dipole interactions"Materials Transactions, JIM. 44(12). 2563-2566 (2003)
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[Publications] T.Takayama, Y.Ikezoe, H.Uetake, N.Hirota, K.Kitazawa: "Interactions among Magnetic Dipoles Induced in Feeble Magnetic Substances under High Magnetic Fields"Physica B. 印刷中. (2004)