偏極中性子散乱による実・逆空間磁気テクスチャの検出とスピントロニクス機構の開拓

通过极化中子散射检测真实和互易空间磁纹理以及自旋电子机制的发展

• 批准号: 22KJ0312
• 负责人: 川又 雅広
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0312/
• 关键词: スキルミオン; マグノンテクスチャ; 中性子散乱

本研究の最終目的はPx偏極手法による対称性スキルミオンやマグノンテクスチャの初検出である。令和4年度は、まず候補物質に対し対称性スキルミオンやマグノンテクスチャの存在可能性を確認することが主な目的であった。（１）対称性スキルミオンの候補物質である希土類金属間化合物の単結晶をテトラアーク炉での引き上げ法により作製した。磁化、電気抵抗、ホール抵抗測定を行ったところ、磁場中での輸送特性の異常を確認した。この異常がスキルミオン相由来かどうかを確認するため、磁場中の中性子回折実験を行う予定である。（２）マグノンテクスチャの候補物質であるSr2MnSi2O7に対して中性子による単結晶構造解析、非弾性中性子散乱実験を行い、磁気構造と相互作用定数を決定した。これらの結果は近く論文として公表される予定である。さらに、電気分極を測定するため、誘電率・電気分極の測定環境を立ち上げ、スピン誘起の電気分極の観測にも成功した。今年度は対称性スキルミオンとマグノンテクスチャの存在可能性に対する知見を得ることができた。令和5年度はこれらの研究結果をもとに、中性子散乱手法やマクロ測定を駆使し、対称性スキルミオンやマグノンテクスチャの存在を明らかにしていき、本研究の最終目的であるPx偏極手法による対称性スキルミオンとマグノンテクスチャの観測を目指す。

这项研究的最终目的是使用PX极化技术首次检测对称的Silmion和木质纹理。在2022年，主要目的是首先检查候选物质的对称Silmion和木质纹理的可能性。 （1）通过在Tetra Arc炉中拉动稀土金属间化合物的单晶体，它们是对称silmion的候选物质。测量了磁力化，电阻和霍尔电阻，并确认了磁场中传输特性异常。为了检查该异常是否起源于Silmion阶段，我们将在磁场中进行中子衍射实验。 （2）进行中子和非弹性中子散射实验的单晶结构分析以确定磁性结构和相互作用常数。这些结果将很快在论文中发表。此外，为了测量电化极化，我们为电介质常数和电偏振设置了一个测量环境，并成功地观察到了自旋诱导的电偏振。今年，我们能够深入了解对称的Silmion和木质纹理的潜在存在。基于这些研究结果，在2023财年，我们将使用中子散射方法和宏观测量来阐明对称的Silmion和镁纹理的存在，并旨在使用PX偏振方法观察对称的Silmion和Magnon纹理，这是这项研究的最终目的。