Investigation of novel physical properties related to ferroaxial order

【電場誘起磁気キラル二色性の測定】磁気キラル二色性は，有限な磁化を持つキラルな物質に対して，無偏光の光が入射したとき，その吸収の大きさが光の進行方向や，物質のキラリティに応じて変化する現象である。フェロアキシャル物質においては，電場を印加することによってキラリティを誘起することができ，さらに電場の向きを切り替えることでキラリティの制御も可能となる。したがって，フェロアキシャル物質に対して電場と磁場を同時に印加することで，上記のような二色性を発現させることができると期待される。そこで代表的なフェロアキシャル物質であるNiTiO3において，近赤外領域での吸収スペクトルを，電場，磁場印加下で測定したところ，特にNi2+のd-d遷移に対応するエネルギー領域において，大きな電場誘起磁気キラル二色性を観測することに成功した。また，得られたスペクトル構造を解析した結果，Ni2+のエネルギー準位の擬シュタルク分裂が重要な役割を果たしていることが分かった。【新しいフェロアキシャル物質の探索】新奇なフェロアキシャル物質の開拓のため，データベーススクリーニングによるフェロアキシャル物質の探索を行った。代表的なフェロアキシャル物質として知られるRbFe(MoO4)2と類似した構造を持つglaserite化合物を，化学式の正規表現を用いた探索から抽出し，さらに詳細な対称性判定によるスクリーニングから７個の候補物質を抽出した。その中の一つであるK2Zr(PO4)2について，中性子線回折による構造解析，electrogyrationを用いたフェロトロイダルドメインの観測を行った結果，フェロアキシャル物質に相違ないことが明らかになった。これらの結果について，国内外の学会で発表を行っている他，論文での公表も行っている。

【電場誘起磁気キラル二色性の測定】磁気キラル二色性は，有限な磁化を持つキラルな物質に対して，無偏光の光が入射したとき，その吸収の大きさが光の進行方向や，物質のキラリティに応じて変化する現象である。フェロアキシャル物質においては，電場を印加することによってキラリティを誘起することができ，さらに電場の向きを切り替えることでキラリティの制御も可能となる。したがって，フェロアキシャル物質に対して電場と磁場を同時に印加することで，上記のような二色性を発現させることができると期待される。そこで代表的なフェロアキシャル物質であるNiTiO3において，近赤外領域での吸収スペクトルを，電場，磁場印加下で測定したところ，特にNi2+のd-d遷移に対応するエネルギー領域において，大きな電場誘起磁気キラル二色性を観測することに成功した。また，得られたスペクトル構造を解析した結果，Ni2+のエネルギー準位の擬シュタルク分裂が重要な役割を果たしていることが分かった。【新しいフェロアキシャル物質の探索】新奇なフェロアキシャル物質の開拓のため，データベーススクリーニングによるフェロアキシャル物質の探索を行った。代表的なフェロアキシャル物質として知られるRbFe(MoO4)2と類似した構造を持つglaserite化合物を，化学式の正規表現を用いた探索から抽出し，さらに詳細な対称性判定によるスクリーニングから７個の候補物質を抽出した。その中の一つであるK2Zr(PO4)2について，中性子線回折による構造解析，electrogyrationを用いたフェロトロイダルドメインの観測を行った結果，フェロアキシャル物質に相違ないことが明らかになった。これらの結果について，国内外の学会で発表を行っている他，論文での公表も行っている。