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

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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。