動的ヤーンテラー効果のd軌道自由度を用いた多重物性制御と量子ダイナミクス

使用动态 Jahn-Teller 效应的 d 轨道自由度的多重属性控制和量子动力学

• 批准号: 21H01026
• 负责人: 木村 尚次郎
• 金额: $ 7.99万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01026/
• 关键词: 動的ヤーンテラー効果; 多重物性制御; 電気磁気効果; ヤーンテラー効果; 物性制御

空間反転対称性を持たない点群Tdに属する遷移金属錯体化合物[MnIII(taa)]に関して、二次の電気磁気効果による磁場中での電場印加で起こる磁場に垂直な磁化発生を観測した。超伝導磁石中に置いた自作のピックアップコイル内の単結晶試料に交流電場を加えてこの磁化を測定したところ、電場と磁場との向きに依存して電場誘起磁化の方向が変化する振る舞いが観測された。すなわち[001]方向の磁場中では[100]方向の電場には垂直なのに対し[110]方向の電場には垂直となる。この振る舞いは電場誘起磁化は点群Tdの持つ対称性から期待される振る舞いと合致している。また、[MnIII(taa)]分子がヤーンテラー歪に伴って生じる電気双極子と電場との相互作用とMnIIIイオンの磁気異方性の両方を考慮した微視的なモデルによってこの磁化発生は説明されることがわかった。[001]方向に磁場を加えると磁場に並行な磁化が現れるとともに、磁気異方性のため各[MnIII(taa)]分子上に磁場に垂直な磁化成分が発生する。この垂直磁化成分はこの段階では結晶内で互いに打ち消し合うため全体としての磁化はゼロであるが、これに更に電場を加えるとこの分子の磁化の配置が歪んで打ち消し合いが解消して巨視的な磁化が発生する。今後は磁場にフィリングファクターを向上させたピックアップコイルによって、今後より精度の高いデータを取得することを計画している。

对于属于没有空间反转对称性的点组TD的过渡金属复合物[MNIII（TAA）]，我们观察到垂直于磁场垂直于磁场，该磁场由于二次电磁作二级电场而在磁场中施加到磁场中。当将交流电场应用于放置在超导磁体中的自制拾音器线圈中的单晶样品中时，观察到交替的电场来测量这种磁化，并且电场诱导的磁化强度的行为取决于电场和磁场的方向。也就是说，在[001]方向上的磁场上，它垂直于[100]方向上的电场，但在[110]方向上垂直于电场。这种行为与点云TD的对称性相匹配。还发现，这种磁化产生是通过微观模型来解释的，该模型既考虑了电偶极子与由Yarnterrer菌株引起的电场之间的相互作用以及MNIII离子的磁各向异性。 [001]当沿方向施加磁场时，磁场中出现平行磁化，并且由于磁各向异性，在每个[MNIII（TAA）]分子上产生了垂直于磁场的磁化分量。在此阶段，垂直的磁化组件在晶体中相互取消，因此整体磁化值为零，但是如果将电场应用于此，则分子的磁磁误解的排列，并且彼此的取消量被消除，从而在宏观磁力化中消除。将来，我们计划使用磁场的填充因子提高填充因子，以获取更准确的数据。

项目成果

Optical selection rules of the magnetic excitation in the S=1/2 one-dimensional Ising-like antiferromagnet BaCo2V2O8

S=1/2一维类伊辛反铁磁体BaCo2V2O8磁激发的光学选择规则

• DOI: 10.1103/physrevb.105.014417
• 发表时间: 2022
• 期刊: Phys. Rev. B
• 作者: S. Kimura;H. Onishi;A. Okutani;M. Akaki;Y. Narumi;M. Hagiwara;K. Okunishi;K. Kindo;Z. He;T. Taniyama;M. Itoh
• 通讯作者: M. Itoh

Magnetoelectric effect by the field-induced cluster magnetic quadrupole in the piezoelectric paramagnetic complex

压电顺磁复合体中场感应簇磁四极子的磁电效应

• 发表时间: 2021
• 作者: Y. Otsuki;S. Kimura;S. Awaji and M. Nakano
• 通讯作者: S. Awaji and M. Nakano

Nonreciprocal Directional Dichroism in a Magnetic-Field-Induced Ferroelectric Phase of Pb(TiO)Cu₄(PO₄)₄

Pb(TiO)Cu₄(PO₄)₄ 磁场诱导铁电相中的非互易方向二色性

• DOI: 10.7566/jpsj.90.123701
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: Katsuyoshi Tsukasa;Kimura Kenta;Yang Zhuo;Kato Yasuyuki;Kimura Shojiro;Motome Yukitoshi;Kohama Yoshimitsu;Kimura Tsuyoshi
• 通讯作者: Kimura Tsuyoshi

Enhancement of the Magnetoelectric Effect Using the Dynamic Jahn-Teller Effect in a Transition-Metal Complex

利用过渡金属配合物中的动态 Jahn-Teller 效应增强磁电效应

• DOI: 10.1103/physrevlett.128.117601
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Review Letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: Otsuki Yasunao;Kimura Shojiro;Awaji Satoshi;Nakano Motohiro
• 通讯作者: Nakano Motohiro

Chirality‐Dependent Magnetoelectric Responses in a Magnetic‐Field‐Induced Ferroelectric Phase of Pb(TiO)Cu4(PO4)4

Pb(TiO)Cu4(PO4)4 磁场感应铁电相中手性相关的磁电响应

• DOI: 10.1002/aelm.202200167
• 发表时间: 2022
• 期刊: Advanced Electronic Materials
• 影响因子: 6.2
• 作者: Kimura Kenta;Katsuyoshi Tsukasa;Miyake Atsushi;Tokunaga Masashi;Kimura Shojiro;Kimura Tsuyoshi
• 通讯作者: Kimura Tsuyoshi