非共線スピン構造の磁気ゆらぎを利用した量子伝導現象の開拓

利用非共线自旋结构的磁涨落探索量子传导现象

• 批准号: 22K14011
• 负责人: 藤代 有絵子
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14011/
• 关键词: スピン; トポロジカル; らせん磁性; 相転移; インダクタ; ベリー位相; 収束イオンビーム

今年度はまず、らせん磁気秩序とトポロジカル磁気構造を有するカイラル磁性体FeGeにおいて、長距離磁気秩序が消失する圧力誘起量子臨界点（~19 GPa）とその近傍における特異な電荷輸送特性の探索を行った。最大で50 GPaにも及ぶ高圧力下での電荷輸送特性の測定には様々な技術的困難が伴うため、今年度は特にダイヤモンドアンビルセル（DAC）の技術習得に取り組み、収束イオンビーム（FIB）技術も組み合わせることで電極形成を行うなどの工夫をし、初めて50 GPa程度まで磁気抵抗・ホール抵抗を測定することに成功した。その結果、金属絶縁体転移の兆候に加えて、量子臨界点の直上では時間反転対称性を破るようなゼロ磁場での異常ホール効果の観測に成功した。同じ結晶構造をもつMnSiの圧力誘起相転移近傍では、磁場誘起のトポロジカルホール効果しか観測されておらず、これは特筆すべき違いと言える。一方、スピンダイナミクスのベリー位相に由来する創発インダクタ効果についても探索を行った。複雑ならせん磁気構造を持つEu化合物において巨大な創発インダクタ効果を観測し、ミクロな磁気構造の変化に応じた符号変化などを観測することに成功した。特に、これまで報告されている創発インダクタ効果は主にインダクタンスの符号が負であったが、今回の物質では正のインダクタ効果が広い温度・磁場領域において見えているため、創発インダクタの符号の起源を探索する上で興味深い対象物質となることが期待される。加えて、いくつかの強磁性体においても、転移温度近傍のスピン揺らぎに由来した創発インダクタ効果を観測することに成功した。

This year, the magnetic field structure of FeGe has been explored, and the magnetic field structure of FeGe has been eliminated for a long distance. The pressure induced quantum critical point (~19 GPa) and the special charge transport characteristics in the vicinity have been explored. The measurement of charge transport characteristics at maximum 50 GPa and at low high pressures was accompanied by technical difficulties. This year, the acquisition of DAC technology was successful in the measurement of magnetic resistance at 50 GPa. The results show that the quantum critical point is directly proportional to the time, and the magnetic field is abnormal. The pressure induced phase shift of MnSi in the same crystal structure and the magnetic field induced phase shift are discussed in detail. A party, a party The complex magnetic structure of Eu compounds was successfully tested for its large number of innovative results, and the magnetic structure was successfully transformed into a symbol. Special Report on the Origin of the Symbol of the Originality of the Symbol of the Originality of the Originality of the Symbol of the Originality of the Originality of the Symbol of the Originality of the Originality of the Symbol of the Originality of the Substance of the Originality of the Symbol of the Originality of the Substance of the Originality of the Origin The temperature of the ferromagnetic material is increased, and the temperature of the ferromagnetic material is increased.

项目成果

Topological magnetic structures in MnGe: Neutron diffraction and symmetry analysis

MnGe 中的拓扑磁结构：中子衍射和对称性分析

• DOI: 10.1103/physrevb.107.024410
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Pomjakushin V.;Plokhikh I.;White J. S.;Fujishiro Y.;Kanazawa N.;Tokura Y.;Pomjakushina E.
• 通讯作者: Pomjakushina E.

Quantum phase transition and magneto-transport properties in a chiral helimagnet FeGe under high pressure

高压下手性螺旋磁体 FeGe 的量子相变和磁输运特性

• 发表时间: 2023
• 作者: Y. Fujishiro;C. Terakura;A. Miyake;M. Tokunaga;N. Kanazawa;N. Ogawa;K. Shimizu;Y. Tokura
• 通讯作者: Y. Tokura

Direct observations of spin fluctuations in spin-hedgehog-anti-hedgehog lattice states in MnSi1-xGex (x = 0.6 and 0.8) at zero magnetic field

零磁场下 MnSi1-xGex (x = 0.6 和 0.8) 中自旋刺猬-反刺猬晶格态自旋涨落的直接观察

• 发表时间: 2023
• 期刊: arXiv
• 作者: S. Aji;T. Oda;Y. Fujishiro;N. Kanazawa;H. Saito;H. Endo;M. Hino;S. Itoh;T. Arima;Y. Tokura;T. Nakahima
• 通讯作者: T. Nakahima

カイラルらせん磁性体FeGeにおける 圧力誘起量子相転移と多彩な磁気輸送現象

手性螺旋磁性材料 FeGe 中压力诱导的量子相变和各种磁输运现象

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤代有絵子;寺倉千恵子;三宅厚志;徳永将史;金澤直也;小川直毅;清水克哉;十倉好紀
• 通讯作者: 十倉好紀

Topological Phase Transitions and Critical Phenomena Associated with Unwinding of Spin Crystals by High Magnetic Fields

• DOI: 10.7566/jpsj.91.101002
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: N. Kanazawa;Y. Fujishiro;K. Akiba;R. Kurihara;H. Mitamura;A. Miyake;A. Matsuo;K. Kindo;M. Tokunaga;Y. Tokura