新規フェロイック秩序物性の開拓

开发新的铁有序物理特性

基本信息

批准号：
21H04436
负责人：
木村剛
金额：
$ 26.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04436/
关键词：
フェロアキシャル秩序フェロイック秩序物性電気磁気（光学）効果ドメイン非相反光学応答データベーススクリーニング電気磁気光学効果電気磁気(光学)効果電気旋光効果電気磁気効果マルチフェロイック

项目摘要

令和４年度は、フェロアキシャル物質の開発、レーザー照射による結晶キラリティ操作、非相反光学効果を利用した反強磁性ドメインの観測などの研究を推進した。データベーススクリーニングによって、新規フェロアキシャル物質の探索を行った。近年、フォノン計算の技術的発展を背景に、データベーススクリーニングによる物質探索が盛んになってきている。この手法をフェロアキシャル物質の探索に適用した。RbFe(MoO4)2の属するglaserite化合物を対象とし、対称性に関するスクリーニングにより候補物質を抽出した。そのうち、単結晶合成の前例があるK2Zr(PO4)2に着目し、フォノン計算によって、フェロアキシャル相転移の存在を示唆する結果を得た。さらに電場誘起旋光効果を用いたフェロアキシャルドメインの可視化、中性子回折を用いた回転歪みの温度依存性の観測などを行い、同物質が700K付近にフェロアキシャル相転移を有することを明らかにした。Cr2O3は線形電気磁気効果を示す反強磁性体の代表物質であり、同物質における反強磁性ドメインについては、これまでに第二高調波発生を用いた観測などが行われている。それらの既存の手法よりも簡便な新たな観測手法として、非相反光学効果を用いた新たな反強磁性ドメイン観測法を提案・測定系の構築を行った。令和２～３年度に構築した電場変調イメージング技術をさらに拡張した顕微測定系を用いて電場誘起ファラデー効果、電場誘起円二色性の空間分布を観測することにより、Cr2O3の反強磁性ドメインを明瞭に可視化することに成功した。また、令和３度から構築を進めてきた偏光変調イメージング技術を利用した測定系を用いて、反射配置における反強磁性ドメインの観測にも成功した。また、令和３年度に購入した偏光カメラを用いて、レーザー照射による結晶キラリティ反転の直接観測にも成功した。

2020年度，我们推进了铁轴材料的开发、通过激光照射控制晶体手性、利用非互易光学效应观察反铁磁畴等研究。我们通过数据库筛选寻找新的铁轴物质。近年来，随着声子计算技术的发展，通过数据库筛选的材料检索逐渐流行。该方法被应用于寻找铁轴材料。针对RbFe(MoO4)2所属的方硝石化合物，通过对称性筛选提取候选物质。其中，我们重点研究了具有单晶合成先例的K2Zr(PO4)2，并通过声子计算得到了表明铁轴相变存在的结果。此外，他们利用电场引起的旋光效应可视化铁轴磁畴，并利用中子衍射观察旋转应变的温度依赖性，发现该材料在 700K 左右具有铁轴相变。 Cr2O3 是一种具有代表性的反铁磁材料，具有线性电磁效应，并且利用二次谐波产生观察到了该材料中的反铁磁畴。作为一种比这些现有方法更简单的新观测方法，我们提出了一种利用非互易光学效应的新反铁磁畴观测方法，并构建了测量系统。通过使用进一步扩展了2020-3开发的电场调制成像技术的显微测量系统观察电场诱发的法拉第效应和电场诱发的圆二色性的空间分布，我们成功地研究了Cr2O3的反铁磁畴。清晰地形象化它。此外，我们使用自 2021 年以来一直在构建的采用偏振调制成像技术的测量系统，成功地观察了反射配置中的反铁磁畴。此外，使用2021年购买的偏光相机，我们成功地直接观察到激光照射引起的晶体手性反转。

项目成果

期刊论文数量（47）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Three-dimensional imaging of ferroaxial domains using circularly polarized second harmonic generation microscopy

DOI：
10.1038/s41535-022-00515-w
发表时间：
2022-11
期刊：
npj Quantum Materials
影响因子：
5.7
作者：
H. Yokota;T. Hayashida;Dan Kitahara;T. Kimura
通讯作者：
H. Yokota;T. Hayashida;Dan Kitahara;T. Kimura

Barium hexaferrite/muscovite heteroepitaxy with mechanically robust perpendicular magnetic anisotropy

DOI：
10.1038/s41528-021-00130-y
发表时间：
2021-12
期刊：
npj Flexible Electronics
影响因子：
14.6
作者：
Wei‐En Ke;P. Shao;C. Kuo;Haili Song;Rong Huang;N. Yagi;T. Kimura;Y. Bitla;Chun-Fu Chang;Y. Chu
通讯作者：
Wei‐En Ke;P. Shao;C. Kuo;Haili Song;Rong Huang;N. Yagi;T. Kimura;Y. Bitla;Chun-Fu Chang;Y. Chu

Z型六方晶フェライトにおける近赤外光応答の磁場効果

磁场对Z型六方铁氧体近红外光响应的影响