2018 Fiscal Year Annual Research Report
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18J20959
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤代 有絵子 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | スキルミオン / ヘッジホッグ / 磁気相転移 / カイラル磁性体 / 高圧合成 / ワイル電子 / スピン軌道相互作用 / 熱電効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[1] トポロジカル磁気構造間の相転移
高圧合成法を用いて新規カイラル磁性体MnSi1-xGexの合成に成功し、組成xを変化させることでMnSiのスキルミオン格子がMnGeのヘッジホッグ格子へと変化していく様子を、ローレンツ電子顕微鏡、中性子回折実験、強磁場下での磁化・トランスポート測定を組み合わせることにより詳細に明らかにした。特に、中間組成（x = 0.4 - 0.6）では、四本の波数ベクトルで記述できるような新しいトポロジカル磁気構造が形成されている可能性を発見した。また、SiとGeの置換は実効的な圧力効果であるため、圧力によるトポロジカル磁気構造の制御にむけた重要な礎となることが期待される。
[2]4d・5d系のB20型化合物の開発
これまでB20型化合物は3d遷移金属元素を中心にトポロジカル磁気構造の研究が行われてきたが、よりスピン軌道相互作用の強い4d・5d電子系では新規な物性が発現することが期待される。現在、高圧合成法を用いて4d・5d電子系での新規トポロジカル物質の開拓を推し進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
新規カイラル磁性体MnSi1-xGexにおけるトポロジカル磁気相転移の研究は、異なるトポロジカル磁気構造の間を、磁気構造観察・磁気輸送特性を組み合わせた多角的な観点から明らかにしたという観点で先例がなく、圧力による磁気構造のトポロジー制御にむけて重要な礎を築いたといえる。本研究はNature Communications誌に出版された。また高圧合成法を用いた4d・5d電子系のB20型物質の開拓やその物性測定も順調に進んでおり、順調に研究が進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は現在開発中の4d・5d電子系のB20型化合物で、磁化測定・磁気輸送特性・熱電測定などを行いたいと考えている。
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[Journal Article] Topological transitions among skyrmion- and hedgehog-lattice states in cubic chiral magnets2019
Author(s)
Y. Fujishiro, N. Kanazawa, T. Nakajima, X. Z. Yu, K. Ohishi, Y. Kawamura, K. Kakurai, T. Arima, H. Mitamura, A. Miyake, K. Akiba, M. Tokunaga, A. Matsuo, K. Kindo, T. Koretsune, R. Arita & Y. Tokura
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 10
Pages: 1-8
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] ransitions of topological spin textures between skyrmion- and hedgehog-lattice states in cubic chiral magnets MnSi1-xGex2019
Author(s)
Y. Fujishiro, N. Kanazawa, T. Nakajima, X. Z. Yu, K. Oishi, Y. Kawamura, K. Kakurai, T. Arima, H. Mitamura, A. Miyake, K. Akiba, M. Tokunaga, A. Matsuo, K. Kindo, T. Koretsune, R. Arita and Y. Tokura
Organizer
第4回「トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア」領域研究会
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[Presentation] ransitions of topological spin textures between skyrmion- and hedgehog-lattice states in cubic chiral magnets MnSi1-xGex2019
Author(s)
Y. Fujishiro, N. Kanazawa, T. Nakajima, X. Z. Yu, K. Oishi, Y. Kawamura, K. Kakurai, T. Arima, H. Mitamura, A. Miyake, K. Akiba, M. Tokunaga, A. Matsuo, K. Kindo, T. Koretsune, R. Arita and Y. Tokura
Organizer
Topological Phases and Functionality of Correlated Electron Systems 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Transitions between skyrmion- and hedgehog-lattice states in cubic chiral magnets MnSi1-xGex2019
Author(s)
Y. Fujishiro, N. Kanazawa, T. Nakajima, X. Z. Yu, K. Oishi, Y. Kawamura, K. Kakurai, T. Arima, H. Mitamura, A. Miyake, K. Akiba, M. Tokunaga, A. Matsuo, K. Kindo, T. Koretsune, R. Arita and Y. Tokura
Organizer
APS March Meeting 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] カイラル磁性体MnSi1-xGexにおける多彩なトポロジカル磁気相と創発輸送現象2018
Author(s)
藤代有絵子、金澤直也, 中島多朗, 于秀珍, 大石一城, 河村幸彦, 加倉井和久, 有馬孝尚, 三田村裕幸, 三宅厚志, 秋葉和人, 徳永将史, 松尾晶, 金道浩一, 是常隆, 有田亮太郎, 十倉好紀
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会
