新規フェロイック秩序物性の開拓

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。

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。