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偏極中性子散乱を主軸とした従来型スピントロニクスの微視的理解と次世代型機構の確立

基于极化中子散射的传统自旋电子学的微观理解和下一代机制的建立

基本信息

批准号：
21H03732
负责人：
南部雄亮
金额：
$ 11.65万
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 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03732/
关键词：
偏極中性子散乱スピントロニクス物性実験

项目摘要

偏極中性子散乱に係る中性子偏極率の補正について解析的な数式を導出し、Y3Fe5O12を用いて測定したデータに適用することで、完全な補正を実現した。この成果はJ. Phys. Conf. Ser.に出版される。また、4f電子を持つTb3Fe5O12について、偏極中性子非弾性散乱実験をオーストラリアANSTOにて行い、マグノン極性を調べた。その結果、各マグノンモードにおいてマグノン極性が反対方向を向くこと、磁気補償温度を境に反転することを明らかにした。スピンの高次自由度が担うトポロジカル転移について、論文を投稿した。NiGa2S4の偏極中性子散乱の結果から、面内と面直の磁気モーメント成分を分離し、異常温度を境としてその異方性が変化することを突き止めた。このような異常は磁気秩序や他の機構にも例がなく、ベクトルスピンカイラリティ渦によるKosterlitz-Thouless的凝集転移に起因することを明らかにした。類似物質のFeGa2S4では、非弾性中性子散乱実験をチョッパー分光器と後方散乱装置を用いて行い、カイラリティ渦の自由運動と相関する強度の温度変化が理論予想と整合することを突き止めた。反強磁性スピントロニクスについて、モデル物質を対象として単結晶回折実験を行った。誘起弱強磁性ドメインを揃えるため、永久磁石による磁場印加状態で測定を行い、ジャロシンスキー・守谷相互作用の定量解明を行った。さらに、偏極中性子散乱を用いたマグノン極性測定をANSTOにおいて行い、反強磁性体において初めてマグノン極性を明らかにした。バルク物性測定環境の整備として、現有の物性測定装置に新たな試料インサートを作製し、ホール効果、スピン流、誘電率・分極の測定環境を整備した。

The analytical formula for the correction of the polarization ratio in the neutral polarization system is derived, and the Y3Fe5O12 is determined. J. Phys. Conf. Ser. is published. Tb3Fe5O12, Tb5O12, Tb3Fe5O12, Tb5O12, Tb3Fe12, Tb3Fe The result is that the polarity of the magnetic field is opposite to that of the magnetic field. The high degree of freedom of the paper is due to the high degree of freedom of the paper NiGa2S4 polarization neutrals scattered results, in-plane and in-plane magnetic properties of the components of the separation, abnormal temperature conditions and anisotropy of the change, the sudden stop The reason for this abnormal magnetic order and other mechanisms is clear. FeGa2S4 is a neutral particle scattering device, which is used in the process of free motion and correlation. The temperature variation of the vortex is expected to be integrated. Antiferromagnetism is the result of the crystallization of the antiferromagnetic substance. Determination of magnetic field state of induced weak ferromagnetism and quantitative analysis of valley interaction Polarity measurement of the polarized neutral particles The preparation of the measurement environment of the physical properties of the sample, the preparation of the measurement environment of the current physical properties of the sample, the preparation of the measurement environment of the current conductivity and the polarization