Multi-scale analysis of the photocurrent response and dynamic properties of antiferromagnets

反铁磁体光电流响应和动态特性的多尺度分析

基本信息

批准号：
21J00453
负责人：
渡邉光
金额：
$ 2.33万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題は反強磁性体等が示す磁気的なパリティの破れに着目し、その特徴的な物性の開拓を目指すものである。具体的には光・電気変換などの光物性応答の増強、あるいは複雑な磁気構造や磁性と他自由度の間の協奏により発現する新奇なダイナミクスの理論的解析を行う。本年度においては昨年度より進めている、トポロジカル絶縁体を用いた磁気的光電流応答の解析、および広い空間スケールにわたる物性現象における磁気的パリティの破れの効果の理論的検証を行った。前者についてはトポロジカル物質に特有の電子の量子幾何を利用したものである。特筆すべき点として、これまであまり着目されていない量子計量の物性応答における役割を明らかにしており、今後の実験的実証が期待される。後者について、共同研究などを主として、メタマテリアル磁性体におけるスイッチ可能な光電流応答の起源・非共鳴光による光電流応答生成の可能性・トポロジカルな磁気構造に創発される新奇な磁気多極子自由度などの解明をおこなった。これら現象はミクロ・メソ・セミマクロと複数の空間スケールにわたるものであるが、各現象は磁気秩序による対称性の破れ、あるいは保護された対称性によって統一的に理解できることから、磁気的パリティの破れを持つ系をキーワードとした広範な研究テーマへの展開を示唆しているといえる。さらに光・磁性が強くカップルした系についてもミクロな電子ハミルトニアンに立脚した計算を進めており、特に磁性ダイナミクスに由来して増強される光・電気物性を同定できた。

这项研究任务的重点是抗弦磁体所显示的磁奇偶校验的裂纹，旨在发展其特征性的物理特性。具体而言，对复杂磁性结构，磁性结构和复杂磁性结构和其他灵活性之间的一方表示的新动力学的理论分析。在这个财政年度，我们使用拓扑绝缘子分析了磁光电流响应，并在广泛的空间尺度上对磁平性的影响进行了理论验证。前者使用特定于拓扑物质的电子量子几何。特别是，它揭示了量子称重的物理特性中的作用，量子称重尚未关注，并有望将来进行实验性演示。关于后者，主要是联合研究等，可以将开关的起源 - 可以切换到超材料磁性特性，非-Co流式光线引起的光电流响应的潜力以及创建的局部磁性结构在新的磁性结构中。这些现象是多个空间量表，例如微型宏观宏，但是由于磁性秩序或受保护的对称性，可以说，每个现象都可以统一地理解。关键词。此外，一对具有强光和磁性特性的夫妇的计算已促进到微观电子哈密顿量，并且已经确定了由于磁化动力学而增加的光和电性能。