結晶と磁性のchirality:結晶・磁性・光の統合を目指して

晶体与磁的手性：旨在晶体、磁、光的融合

基本信息

批准号：
18205023
负责人：
井上克也
金额：
$ 32.45万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18205023/
关键词：
キラル磁性体キラル磁気構造キラルスピンソリトンキラル螺旋磁気構造電気磁気効果高調波磁化率三次非線形磁化率 DM相互作用キラル磁性ジアロシンスキー・モリヤ相互作用不斉磁気光学効果キラルヘリカル磁気構造キラルコニカル磁気構造分子磁性体加圧下磁性

项目摘要

井上:新規キラル磁性体2種を新たに合成した。うち3つのキラル磁性体の磁気構造を中性子線回折、下の美藤らの研究による高調波磁化率の検討により明らかにした。秋光:無機系透明chiral磁性体CuB_2O_4および新しいキラル無機磁性体Crl/3NbS2等のの大型単結晶の作成に成功し、磁化の特異な磁場・温度依存性を観測した。この磁化の振る舞いは、岸根らのchira1ソリトン格子モデルによって統一的に理解され、chiral磁性体特有の磁化過程を明らかにすることができた。菊地:グリーンニードルの単結晶を加圧することにより、螺旋軸の一つが消失することが判明した。このことは加圧によってchiralityを制御できることを意味し、この過程を詳細に調べた。美藤:各キラル磁性体について交流磁化率における高調波成分の精密測定および解析を集中的に進めた結果、chiral磁気構造に特徴的な空間反転対称性の破れを直接検出し、磁気構造の詳細を明らかにした。山口、川上:本年度は化学反応における軌道、スピン、電荷、およびカイラル対称性の破れとその回復について研究を進めた。まず、電子相関効果の強い電子系を有する分子系の構造最適化法として対称性の破れた密度汎関数法(DFT)に近似スピン射影により対称性の回復を行ったエネルギー勾配法(AP-OPT)を開発し、ヘモシアニン酵素の活性サイトである二核銅酸化物錯体の構造最適化に適用しその有効性を確立した。さらに、RBS法により反応の状態相関図を求め、局所的スピンクロスオーバー現象などを解明した。また、4鉄イオウ錯体では酸化還元ポテンシャルに対する水素結合効果も検討した。さらに、カイラル対称性に関与するDMパラメータの計算を実行した。岸根:chiral磁性特有の磁場・温度誘起ソリトン格子形成が磁化過程に及ぼす影響を明らかにした。さらに、ソリトン格子のダイナミクス、特異なスピン波物性を、実験研究との密接な連携を保ちながら調べた。

井上：我们新合成了两种新型手性磁性材料。根据 Bito 等人的研究，通过中子束衍射和谐波磁化率检查阐明了三种手性磁性材料的磁结构。秋光：我们成功地制备了无机透明手性磁性材料CuB_2O_4和新型手性无机磁性材料Crl/3NbS2的大单晶，并观察到了独特的磁场和磁化强度的温度依赖性。 Kishine等人的chira1孤子晶格模型统一地理解了这种磁化行为，并且我们能够阐明手性磁性材料特有的磁化过程。菊池：人们发现，通过对绿色针状单晶加压，其中一根螺旋轴就会消失。这意味着手性可以通过加压来控制，我们详细研究了这个过程。 Bito：通过对每种手性磁性材料的交流磁化率谐波分量进行深入细致的测量和分析，我们直接检测到了手性磁性结构的空间反演对称性特征的破缺，并获得了有关磁性结构的详细信息。揭晓。山口川上：今年，我们对化学反应中的轨道、自旋、电荷和手性对称性破缺与恢复进行了研究。首先，作为具有强电子相关效应的电子系统的分子系统的结构优化方法，通过近似自旋投影恢复对称性的能量梯度法（AP-OPT）被应用于对称破缺的密度泛函理论（DFT）））被开发并应用于双核氧化铜复合物（血蓝蛋白酶的活性位点）的结构优化，并确定了其有效性。此外，我们利用RBS方法获得了反应的状态关系图，并阐明了局部自旋交叉现象。我们还研究了氢键对 4-铁-硫络合物中氧化还原电位的影响。此外，还计算了涉及手性对称性的 DM 参数。 Kishine：我们阐明了磁场和温度诱导的孤子晶格形成（这是手性磁性所特有的）对磁化过程的影响。此外，我们与实验研究密切合作，研究了孤子晶格的动力学及其独特的自旋波特性。