カイラル磁性体中の非平衡量子輸送現象に対する大規模数値計算を用いた理論研究

手性磁性材料非平衡量子输运现象的大规模数值计算理论研究

基本信息

  • 批准号:
    18J21415
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.79万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2018-04-25 至 2021-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

申請者は、特別研究員DC1の採用第3年度において、研究課題であるカイラル磁性体中の量子輸送現象についてより一層踏み込んだ研究をしてきた。特に、空間反転対称性のないカイラル磁性体において期待される非相反輸送現象や非線形光学応答の数値的計算を行った。空間反転対称性と時間反転対称性が同時に破れたカイラル磁性体は非相反電気輸送現象や、非線形光学応答を示すことが知られている。非相反電流とは、流れる向きによって大きさが異なる電流であり、特徴的な非相反輸送現象の一つに電気的磁気カイラル効果と呼ばれるものがある。近年では、一軸的なカイラル磁性体に対して螺旋軸に平行な磁場をかけた場合に発現するカイラルコーン状態において非相反電流が実験的に観測され、外部磁場の向きによって整流方向が制御できるダイオードとしての応用が期待されている。また、非線形光学応答の例としては光起電力や第二次高調波発生が知られており、それぞれ太陽光電池や光学センサーなどへの応用が期待されている。申請者は、近年開発された高次の外場に対して応答を計算する手法を用いて、カイラルコーン状態における非線形電気輸送や非線形光学応答を調べた。その結果、カイラルな磁気テクスチャを反映した非相反な電気伝導度が現れることを理論的に明らかにし、その温度依存性についても詳細に調べることに成功した。さらに、カイラルコーン状態において光起電力や第二次高調波発生などの非線形光学応答が現れることを示し、その符号や振幅を外部磁場や周波数によって制御できることを見出した。これらの結果について、3件の学会発表を行っており、12月に行われた新学術領域研究「量子液晶の物性科学」領域研究会において第2回QLC若手研究奨励賞を受賞している。また、これらの研究成果について、現在、学術論文として発表する準備を進めている。
Applicant: Special Fellow DC 1 Research topic: Quantum transport phenomena in magnetic materials The calculation of numerical values of non-opposite transport phenomena and nonlinear optical responses in special and spatially symmetric magnetic materials is carried out. Space antisymmetry and time antisymmetry are simultaneously used to solve the problem of non-opposite electric transport phenomenon and nonlinear optical response. Non-opposite current, current, direction, large current, characteristic non-opposite transport phenomenon, magnetic current, effect, call, etc. In recent years, in the case of parallel magnetic fields on the helical axis, the detection of non-opposite currents and the control of the direction of rectification of the external magnetic field have been expected. Examples of non-linear optical responses include photovoltaic power generation, secondary high-intensity wave generation, and solar cell optical response. Applicants have recently developed methods for calculating high-order field responses, such as nonlinear electrical transport and nonlinear optical responses, using medium and high temperature conditions. The results show that the magnetic conductivity is not opposite to the electric conductivity, and the temperature dependence is not stable. In addition, the optical excitation power, the second high-frequency wave generation, and the nonlinear optical response are shown in the figure, the sign, and the amplitude of the external magnetic field, and the frequency of the external magnetic field. In December, the 2nd QLC Prize for Research in the Field of Quantum Liquid Crystal Physical Properties was awarded. Research results, current, academic papers and presentations are prepared for further development.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Numerical study of spin-charge coupled phenomena in a chiral soliton lattice
手性孤子晶格中自旋电荷耦合现象的数值研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shun Okumura;Yasuyuki Kato;Yukitoshi Motome
  • 通讯作者:
    Yukitoshi Motome
カイラル磁性が示す非相反スピン輸送の数値的研究
手性磁性表现出的非互易自旋输运的数值研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    奥村駿;石塚大晃;加藤康之;大江純一郎;求幸年
  • 通讯作者:
    求幸年
Phase transitions between helices, vortices, and hedgehogs driven by spatial anisotropy in chiral magnets
  • DOI:
    10.1103/physrevb.103.054427
  • 发表时间:
    2020-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Shimizu;S. Okumura;Y. Kato;Y. Motome
  • 通讯作者:
    K. Shimizu;S. Okumura;Y. Kato;Y. Motome
反転対称性をもつ金属磁性体に現れる磁気ヘッジホッグ格子
具有反演对称性的磁性金属中出现的磁性刺猬晶格
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    奥村 駿;速水 賢;加藤 康之;求 幸年
  • 通讯作者:
    求 幸年
Spin-charge coupled phenomena in a chiral soliton lattice
手性孤子晶格中的自旋电荷耦合现象
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shun Okumura;Yasuyuki Kato;and Yukitoshi Motome
  • 通讯作者:
    and Yukitoshi Motome
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奥村 駿其他文献

3次元Dirac電子系の1光子共鳴点におけるFloquet二重Weyl状態
三维狄拉克电子系统单光子共振的Floquet双Weyl态
  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    奥村 駿;平井 誉主在;吉川 尚孝;島野 亮;岡 隆史
  • 通讯作者:
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空間反転対称な系における多重Q磁気構造の螺旋面と楕円率の磁場依存性
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    奥村 駿;速水 賢;加藤 康之;求 幸年
  • 通讯作者:
    求 幸年
Numerical study of topological spin textures in 3D spin-charge coupled systems
3D 自旋电荷耦合系统中拓扑自旋纹理的数值研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    奥村 駿;速水 賢;加藤 康之;求 幸年
  • 通讯作者:
    求 幸年
面直方向のスピン流が誘起する磁気スキルミオン紐の不安定性
垂直自旋电流引起的磁斯格明子弦的不稳定性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    奥村 駿;Vplodymyr Kravchuk;Markus Garst
  • 通讯作者:
    Markus Garst
周期駆動された異方的Dirac電子系に現れる多彩な光誘起Weyl半金属相
周期性驱动各向异性狄拉克电子系统中出现的各种光致外尔半金属相
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    奥村 駿;Aditi Mitra;岡 隆史
  • 通讯作者:
    岡 隆史

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  • 资助金额:
    $ 1.79万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了