Investigation of the origin of the chiral magnetic structure and control of the number of "twists" in chiral f-electron magnets

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キラル金属磁性体Yb(Ni,Cu)_3_Al_9_では、らせん軸に垂直方向に磁場を印加したとき、一軸らせん磁気構造で“ひねり”（ソリトン）が周期的に配列したキラルソリトン格子が発現する。この物質の磁性は4f電子が担うため、スピン-軌道結合により伝導電子と局在電子の相関が期待される。本研究では“ひねり”と電気伝導の関係性を調べることで、最終的に電流による“ひねり”の駆動現象の観測を目指して、交流磁気抵抗測定を行っている。この物質のらせん軸に垂直に印加する磁場を増加させていくと、“ひねり”の数は減少していき、最終的には強制強磁性状態になる。この特徴を利用することで様々な周期をもつらせん状態を作り出すことに成功している。“ひねり”の数をより精密に制御するために我々は磁場角度回転磁気抵抗測定を行った。この測定かららせん軸に平行方向近傍では、この“ひねり”の数の減少が著しく抑制されることがわかった。この磁場方向における測定によって、“ひねり”の1つからの情報を得ることが期待される。これまでに、この物質においてバルク試料ではひねり”の1つからの情報を得るが出来ていないが、今後微細加工をした試料において電流密度の高い状態での測定を行いその観測を目指す。Yb(Ni,Cu)_3_Al_9_と同じ結晶構造をもつGdNi_3_Al_9_において、放射光円偏光X線実験を行い、反強磁性らせん磁気秩序状態を発見した。このらせん周期は温度によって変化することがわかった。 Yb(Ni,Cu)_3_Al_9_は強磁性らせん磁気秩序を示すので、今後反強磁性と強磁性を比較した研究を行う予定である。