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益田研究室

助教 浅井　晋一郎

研究テーマ

  • 交替磁性体のカイラルマグノン
  • 補償磁性体の非相対論的マグノン分裂
  • 中性子分光器の開発

本研究室は、様々な磁性体の新しい量子現象・量子状態を実験的に発見し、その機構を解明することを目標としている。最近は、マグノンスピン流の担い手であるカイラルマグノンを、第3の磁性体として注目される交替磁性体において中性子散乱により観測した（左図参照）。今後は交替磁性体から補償磁性体に範囲を広げ、カイラルマグノンや非相対論的マグノン分裂を観測し、カイラルマグノニクスの学理構築を目指す。磁性体研究と並行し、物質のダイナミクスを高効率測定する新型中性子分光器HODACA（右図(a)参照）を開発している。2023年度にCsFeCl3で試験運転を行い、右図(b)のブラッグピークおよび右図(c)の磁気励起が先行研究と一致することを確認した。従来比70倍の測定効率を達成した。今後は研究用原子炉に設置したHODACA分光器とJ-PARCで稼働しているHRC分光器の相補利用により新たな量子現象を探索する。

fig1
(a) 交替磁性体MnTeの中性子スペクトル。約2 meVのマグノン分裂が観測された。(b)計算された中性子構造因子のカイラル項。分裂したマグノンが異なるカイラリティを持つことを示している。
fig2
(a) HODACA分光器全景。 (b) HODACAで観測されたフラストレート磁性体CsFeCl3のブラッグピークプロファイル。 (c) HODACAで観測されたCsFeCl3の磁気励起スペクトル。白線は先行研究による理論曲線。

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