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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。

This research topic is aimed at exploring the properties of antiferromagnets, etc. Specific optical and electrical conversion of optical properties of the increase in the intensity of the complex magnetic structure of the magnetic and other degrees of freedom of the development of new theoretical analysis This year's annual progress in the field of magnetic properties of photocurrent analysis, space analysis, magnetic properties of the results of theoretical evidence The former uses quantum geometry of electrons unique to matter. Special attention should be paid to the physical properties of quantum metrology. In the latter case, we will jointly study the origin of photocurrent response, the possibility of photocurrent response generation in non-resonant light, the creation of novel magnetic multipole degrees of freedom, and the solution of magnetic multipole degrees of freedom. The phenomenon of magnetic resonance is related to the symmetry of the magnetic resonance, and the phenomenon of magnetic resonance is related to the unity of the magnetic resonance. The optical and magnetic properties of the materials are determined by the calculation of the optical and magnetic properties of the materials.