Magnetotransport properties of topological materials with nontrivial magnetic structure

点击翻译按钮获取中文摘要

線形分散するバンドの交差点と磁性を併せ持つ磁性ワイル半金属RAgGe (R = 希土類)の単結晶試料を金属フラックス法により育成し、R=Dy及びHoについて、原料、温度及び仕込み組成比の育成条件の改善を通して磁化測定及び磁気輸送特性測定が可能な大型単結晶を得る事に成功した。また、DyAgGe単結晶試料の低温領域での磁化及び磁場中電気輸送係数の測定を行い、(1)電磁抵抗率及びホール抵抗率が磁化プラトー状態に依存する値を示す事、及び(2)磁化プラトー間の遷移において電気抵抗率が増大を示す事が観測された。これらは、定性的には、伝導電子と希土類局在磁気モーメントとが強く結合している事に由来して、各磁化プラトー状態において許容される磁気的ドメインのdisorderや低エネルギーマグノン励起、磁化プラトー遷移近傍において発達する短距離の磁気的ゆらぎによって伝導電子が散乱される事で生じる現象と解釈できる結果である。現在、各磁化プラトー状態が示す磁気秩序と電子波動関数の有する非自明なトポロジーの結合の観点から、得られたデータの定量的な解析を進めている。更に、RAgGe系の磁性と非自明なトポロジーの結合を統一的に理解するためHoをはじめとする他の希土類元素を持つ物質の磁化及び磁気輸送特性の測定の準備を進めている。加えて、DyAgGeで得られている非自明な磁気輸送特性に対する知見を発展的に拡張する事を念頭に、磁化プラトーと非自明なトポロジーを併せ持つ一般の金属間化合物へ研究対象の拡充を図っている。本年度は、三元系希土類ニクトゲン化合物の大型単結晶試料育成に成功しており、現在は磁化測定及び磁場中輸送係数の測定に向けた準備を進めている。