非線形磁気光学効果を用いた集積型金属錯体磁性体の表面観察に関する研究

利用非线性磁光效应观测集成金属复合磁性材料的表面研究

• 批准号: 22740198
• 负责人: 縫田 知宏
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22740198/
• 关键词: 非線形磁気光学効果; 金属錯体; 磁気構造; 磁化誘起第二高調波発生; 表面観察

本研究では、非線形磁気光学効果を用いた顕微システムにより、集積型金属錯体磁性体の観察を行うことを目的としている。非線形磁気光学効果は、磁性体の磁気特性と誘電特性の複合物性を観測可能なために近年注目を浴びている分野であり、線形の磁気光学効果に比べて磁化誘起効果が大きく観測される。また、集積型金属錯体磁性体は、多様な結晶構造・磁気構造を設計することが可能であるが、磁気ドメインの観察例はまだ報告されていない。そこで本年度は、まず大きな磁化誘起第二高調波発生を示す錯体磁性体を探索することを目的として、新規磁性体[Mn^<II>(urea)_2(H_2O)]_2[Nb^<IV>(CN)_8]についてMSHGの検討を行った。光源には1064nmのTi:Sapphire-OPA光を用い、試料単結晶のab面に、a軸に対して30°傾けて入射し、出射された532nm光を反射配置で検出した。外部磁場はa軸方向に500 Oe印加して測定を行った。温度を下げながら測定を行ったところ、50K付近までは高調波強度は一定であったが、50K以下で単調に増加し、10Kでは50Kの4倍の強度となった。この変化は、試料の磁化-温度曲線とよい一致を示しており、MSHGと結論付けられた。試料の空間群は反転対称性が破れたP4_1であり、a軸に磁化した場合は、磁気空間群P2'_1へと変化する。この変化によって、非線形感受率の磁性項が誘起され、高調波強度が増大したと考えられる。DV-Xαの計算結果から、高調波出射には、Nb^<IV>(S=1/2)の磁気軌道が、スピン-軌道相互作用を介して強く寄与していることが示唆された。4倍というSH強度の増加は非常に大きいものであり、本系が非線形磁気光学効果を測定する上で非常に適していることが判明した。

In this paper, we study the application of non-linear magneto-optical properties to the observation of integrated metallic complex magnetic materials. Non-linear magneto-optical effects, magnetic properties and inductive properties of magnetic materials can be measured in combination with physical properties. In recent years, attention has been paid to the separation of magnetic and linear magneto-optical effects, which are more difficult to measure than magnetization induced effects. For example, the study of the possible design of the crystal structure and magnetic structure of the integrated metal complex magnetic body is reported. This year, the second high-intensity wave generation induced by magnetization was investigated for the purpose of exploring new magnetic materials [Mn^<II>(urea)_2(H_2O)]_2[Nb^<IV>(CN)_8]. The light source is Ti: Saphire-OPA at 1064nm, and the sample crystal is arranged in the ab plane and the a-axis at 30° incidence and 532nm emission. The external magnetic field is 500 Oe in the direction of the axis. The temperature is measured at 50K. The intensity of the high frequency wave is constant at 50K. The intensity of the high frequency wave is increased at 10K. The magnetization-temperature curve of the sample is consistent with that of the sample. The space group of the sample is inversely symmetric, and the magnetic space group P2'_1 is inversely symmetric when the a-axis is magnetized. The magnetic term of the non-linear susceptibility is induced, and the intensity of the high-frequency wave is increased. DV-Xα calculation results show that high frequency wave emission, Nb^<IV>(S=1/2) magnetic orbit, spindle-orbit interaction, strong interaction and strong interaction. 4 times the increase in SH intensity is very large, this system is very suitable for measurement of non-linear magnetic optical effects

项目成果

Topotactic magnetic molecular{[Mn_<II>(urea)_2(H_2O)]_2[Nb^<IV>(CN)_8]}_n system : magnetization-induced SHG in the chiral polymorph

拓扑磁性分子{[Mn_<II>(urea)_2(H_2O)]_2[Nb^<IV>(CN)_8]}_n系统：手性多晶型物中磁化诱导的SHG

• 发表时间: 2011
• 期刊: Chem.Mater.
• 作者: D.Pinkowicz;R.Podgajny;W.Nitek;M.Rams;A.M.Majcher;T.Nuida;S.Ohkoshi;B.Sieklucka
• 通讯作者: B.Sieklucka