7 0 0 0 OA フラストレーションが創るスピンテクスチャ
Z2渦候補物質として、2つの3角格子磁性体NiGa2S4とNaCrO2に注力した研究を行った。NiGa2S4では、偏極中性子散乱によりスピンの異方性がT* = 8.5 Kで増大する臨界的異常を示すことが分かっている。30年度には、理論・シミュレーションとの比較により、この異常がZ2渦機構で説明できることを明らかにした。現在、実験と理論の結果をまとめた論文作成を進めている。また誘電率測定により、T*直下でhump的な異常を新たに見出した。NaCrO2では、良質な粉末試料の大量合成法を確立し微小単結晶が合成された。磁化率、放射光共鳴X線回折の観測を行うとともに、中性子への展開を開始した。理論面からは、3角格子反強磁性ハイゼンベルグモデルにおいて、スピン伝導率がZ2渦転移温度で発散的異常を示すことを見出し、KT転移系との比較などを通し、トポロジカル転移とスピン伝導の相関に関する知見を得た。対称的スカーミオン格子候補物質として強磁場中NiGa2S4と3角格子金属磁性体EuCuSbに注力した研究を行った。NiGa2S4の強磁場磁気相図を完成させるべく、強磁場磁化、比熱、磁気分光測定を行った。EuCuSbでは、磁気輸送特性を測定した結果、巨大なトポロジカルホール効果が観測され、トポロジカルな磁気構造の発現が示唆された。また、関連するフラストレーション磁性体MnSc2S4、Mn(OH)2などの強磁場磁化測定を行い、多段の磁場誘起相転移の存在を確認した。3角格子以外の系も視野に入れているが、30年度は次近接相互作用でフラストレートしたハニカム格子系に対する理論計算・数値シミュレーションを進め、磁場中で「メロン/反メロン格子」「ripple」状態等の新奇なスピンテクスチャーと磁気秩序相を理論的に見出した。