新規現象探索に向けた「電子型強誘電体」の単一ドメイン電気磁気効果測定

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電子型強誘電体RFe2O4の電気磁気効果は既存の理論で説明できない現象である可能性があるがその詳細は未解明である。本研究は、局所的な電気磁気効果を観測しその詳細を解明することを目的とする。現在、研究実施計画に記載の第1段階・第2段階・第4段階を同時に進めている。第1段階の試料作製・評価について、当初は単結晶試料を使用予定であったが、薄膜試料を使用することに変更した。単一ドメインの電気分極測定を目指すため、バルク試料より薄膜試料が有効であると考えた。液相反応法による薄膜作製に取り組み、YbFe2O4の類似物質であるh-YbFeO3が作製できた。焼成時の雰囲気をより還元側にすることでYbFe2O4薄膜の作製が可能である見込みがある。第2段階の局所電気分極測定に向け、任意波形発生器・高速バイポーラ電源・高精度オシロスコープを用いた電気分極測定システムが概ね立ち上がった。本物質は電気分極に対して比較的大きな導電成分が検出される可能性が高いことを踏まえ、より電気分極が検出しやすい波形を検討している。また、電気分極測定の予備測定として、インピーダンスアナライザを用いた誘電率測定を行った。第4段階の局所磁化測定に向け、光学系の構築を行った。プローバー上に構築しやすく、より大きな磁気光学効果が期待できる極カー配置で構築した。信号検出部に差分検出システムを導入し、測定精度は0.005度の高分解能であることを確認した。光学系は概ね構築できたが、光源であるHe-Neレーザーへの戻り光を遮断するアイソレーターを改良する必要がある。通常の磁石を用いた光学アイソレーターは、磁場中で測定する本研究では使用できないため、改良方法を検討している。