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。
4 0 0 0 ソフトマター界面のメソスケールレオロジーの理論的研究
- 著者
- 土井 正男
- 出版者
- 公益財団法人豊田理化学研究所
- 雑誌
- 基盤研究(C)
- 巻号頁・発行日
- 2012
印刷・塗布・乾燥などの工業プロセスにおいて、ソフトマターの界面や接触線近傍の微小領域におけるレオロジー現象は極めて重要である。本研究では、界面近傍で起こるレオロジー現象をソフトマターのミクロ構造と結びつけて理解することを目的とする。平成24年度は以下に述べる研究成果を挙げた。(1)粘着剤やゴムなどの高分子弾性体と基板界面で見られる粘着、剥離現象:対称な平行基板にはりつけた両面テープを平行に引き離した時の粘着剥離の様子を観察し、剥離における中芯の影響について理論的な解析を行い、剥離エネルギーを最大にするには、適度な曲げ弾性を持つことが必要であることを示した。(2)高分子溶液の乾燥にともなうスキン層の影響:シャーレの中に置かれた高分子溶液が乾燥するとき、溶液表面にスキン層と呼ばれる膜ができることがある。スキン層ができると、内部に泡が生成されることがしばしば観察されるがその原因についての詳しい研究話。本研究では、乾燥にともなう泡の成長と高分子溶液内部の圧力変化の測定から、泡が溶液に溶けている空気によるものであることを示した。(3)粘性流体から基板を引き上げた時、一定速度以上では、流体は完全に基板を濡らすことが知られているが、我々は、ある種の粘弾性流体においては、臨界速度を超えると逆に脱濡れが起こることを見出した。この現象についての理論的な仮説を提示し、臨界速度の見積もりを行い、仮説の正当性を検証した。