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アオヤマ タクヤ
青山 拓也
Takuya Aoyama
所属
大学院理学研究科 物理学専攻 電子物理学講座(巨視的量子物性分野)
職名
助教
学位
  • 博士(理学)(大阪大学)

  • 修士(工学)(大阪大学)

研究分野 1

  • 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系 /

論文 30

  1. Insulator-metal transition in Ru(Br1-x Ix)3 with honeycomb structure

    Fuki Sato, Hideyuki Fujihara, Hirotada Gotou, Takuya Aoyama, Yoshinori Imai, Kenya Ohgushi

    Physical Review B 109 (3) 2024年1月15日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.109.035154  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

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    We investigate electronic properties of solid solution Ru(Br1-xIx)3 with honeycomb structure which bridges the spin-orbit-entangled Mott insulator RuBr3 and strongly electron-correlated semimetal RuI3. We find a first-order insulator-metal transition at x∼0.85 triggered by increased d-p hybridization and formation of interlayer I-I bonds. We also observe switching of the magnetic structure at x=0.30. In the metallic phase, we find critical mass enhancement leading to the carrier localization. This study furthers understanding of the Mott transition in a strongly spin-orbit-entangled system.

  2. Pressure-induced switching of electronic nematicity in the iron-based ladder materials Formula Presented Formula Presented

    Takuya Aoyama, Rinto Nojima, Touru Yamauchi, Yoshinori Imai, Kenya Ohgushi

    Physical Review B 108 (9) 2023年9月1日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.108.094507  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

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    We examined a pressure dependence of an electronic nematicity in iron-based ladder materials Formula Presented with a quasi-one-dimensional ladder lattice by tracking an anomaly in the resistivity. For Formula Presented, the ferroic nematicity observed at ambient pressure is stabilized by applying pressure up to 2 GPa. For Formula Presented, 0.60, and 1, the antiferroic nematicity at ambient pressure switches into ferroic nematicity by applying pressures of 0.50-4.0 GPa. We present the electronic phase diagram of Formula Presented in terms of the lattice parameters, and discuss the relationship between the nematicity and bandwidth. We also discuss that the external pressure causes a filling control through the charge transfer from anions to cations in the Se-rich compositions.

  3. Light-induced magnetization driven by interorbital charge motion in the spin-orbit assisted Mott insulator <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi><mml:mtext>−</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>RuCl</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>

    T. Amano, Y. Kawakami, H. Itoh, K. Konno, Y. Hasegawa, T. Aoyama, Y. Imai, K. Ohgushi, Y. Takeuchi, Y. Wakabayashi, K. Goto, Y. Nakamura, H. Kishida, K. Yonemitsu, S. Iwai

    Physical Review Research 4 (3) 2022年8月19日

    出版者・発行元:American Physical Society (APS)

    DOI: 10.1103/physrevresearch.4.l032032  

    eISSN:2643-1564

  4. Enhanced anisotropic magnetoresistance in the odd-parity multipole-ordered conductor Ba1−xKxMn2As2

    Takuya Aoyama, Masahiro Kudo, Kaoru Igarashi, Kazutoshi Emi, Shojiro Kimura, Yoshinori Imai, Kenya Ohgushi

    Physical Review B 2022年6月28日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.105.224422  

  5. Persistent Spin–Orbit Mott Insulating State in Highly Compressed Post-Perovskite CaIrO<sub>3</sub>

    Takuya Aoyama, Kenji Ohta, Katsuya Shimizu, Kenya Ohgushi

    Journal of the Physical Society of Japan 91 (4) 2022年4月15日

    出版者・発行元:Physical Society of Japan

    DOI: 10.7566/jpsj.91.045003  

    ISSN:0031-9015

    eISSN:1347-4073

  6. Pressure-Induced Superconductivity in Iron-Based Spin-Ladder Compound BaFe2+delta(S1-xSex)(3)

    Hiroki Takahashi, Ryosuke Kikuchi, Chizuru Kawashima, Satoshi Imaizumi, Takuya Aoyama, Kenya Ohgushi

    MATERIALS 15 (4) 2022年2月

    出版者・発行元:MDPI

    DOI: 10.3390/ma15041401  

    eISSN:1996-1944

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    The iron-based superconductors had a significant impact on condensed matter physics. They have a common structural motif of a two-dimensional square iron lattice and exhibit fruitful physical properties as a strongly correlated electron system. During the extensive investigations, quasi-one-dimensional iron-based spin-ladder compounds attracted much attention as a platform for studying the interplay between magnetic and orbital ordering. In these compounds, BaFe2S3 and BaFe2Se3 were found to exhibit superconductivity under high pressure, having a different crystal and magnetic structure at low temperature. We report a brief review of the iron-based spin-ladder compound and recent studies for BaFe2+delta(S1-xSex)(3). BaFe2(S-0.75 Se-0.25)(3) is in the vicinity of the boundary of two different magnetic phases and it is intriguing to perform high pressure experiments for studying superconductivity, since effects of large magnetic fluctuations on superconductivity are expected. The effect of iron stoichiometry on the interplay between magnetism and superconductivity is also studied by changing the iron concentration in BaFe2+delta Se3.

  7. Zigzag magnetic order in the Kitaev spin-liquid candidate material RuBr3 with a honeycomb lattice

    Yoshinori Imai, Kazuhiro Nawa, Yasuhiro Shimizu, Wakana Yamada, Hideyuki Fujihara, Takuya Aoyama, Ryotaro Takahashi, Daisuke Okuyama, Takamasa Ohashi, Masato Hagihala, Shuki Torii, Daisuke Morikawa, Masami Terauchi, Takayuki Kawamata, Masatsune Kato, Hirotada Gotou, Masayuki Itoh, Taku J. Sato, Kenya Ohgushi

    PHYSICAL REVIEW B 105 (4) 2022年1月

    出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC

    DOI: 10.1103/PhysRevB.105.L041112  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

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    We successfully synthesize RuBr3, which is a candidate material of a Kitaev spin liquid, via a high-pressure synthesis. The material RuBr3 possesses a BiI3-type structure (space group R (3) over bar) where Ru3+ forms an ideal honeycomb lattice even at room temperature and it does not show a structural transition at low temperatures. RuBr3 has a negative Weiss temperature and it undergoes a zigzag antiferromagnetic transition at T-N = 34 K, as does alpha-RuCl3 (T-N = 7-14 K) which is a promising candidate for a Kitaev spin liquid. Although both compounds of RuBr3 and alpha-RuCl3 have a zigzag magnetic order at low temperature, the magnetic order in RuBr3 is more robust than in alpha-RuCl3. Our results indicate that the Kitaev and non-Kitaev interactions can be modified in ruthenium trihalides by changing the ligand sites, and will provide another platform for exploring Kitaev spin liquids.

  8. Strongly Electron-Correlated Semimetal RuI3 with a Layered Honeycomb Structure 査読有り

    Kazuhiro Nawa, Yoshinori Imai, Youhei Yamaji, Hideyuki Fujihara, Wakana Yamada, Ryotaro Takahashi, Takumi Hiraoka, Masato Hagihala, Shuki Torii, Takuya Aoyama, Takamasa Ohashi, Yasuhiro Shimizu, Hirotada Gotou, Masayuki Itoh, Kenya Ohgushi, Taku J. Sato

    Journal of the Physical Society of Japan 90 (12) 2021年12月15日

    出版者・発行元:Physical Society of Japan

    DOI: 10.7566/JPSJ.90.123703  

    ISSN:0031-9015

    eISSN:1347-4073

  9. Dichotomy between orbital and magnetic nematic instabilities in BaFe2S3

    S. Hosoi, T. Aoyama, K. Ishida, Y. Mizukami, K. Hashizume, S. Imaizumi, Y. Imai, K. Ohgushi, Y. Nambu, M. Kimata, S. Kimura, T. Shibauchi

    Physical Review Research 2 (4) 2020年11月30日

    出版者・発行元:American Physical Society ({APS})

    DOI: 10.1103/physrevresearch.2.043293  

    ISSN:2643-1564

    eISSN:2643-1564

  10. Successive magnetic transitions and spin structure in the two-leg ladder compound CsFe2Se3 observed by Cs-133 and Se-77 NMR 査読有り

    Mina Murase, Kaoru Okada, Yoshiaki Kobayashi, Yasuyuki Hirata, Kazuki Hashizume, Takuya Aoyama, Kenya Ohgushi, Masayuki Itoh

    PHYSICAL REVIEW B 102 (1) 2020年7月

    出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC

    DOI: 10.1103/PhysRevB.102.014433  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

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    Cs-133 and Se-77 NMR measurements were conducted on a single crystal to study the local magnetic and electronic properties of the Fe-based compound CsFe2Se3 with a two-leg ladder structure. From the experimental results of the Cs-133 and Se-77 NMR spectra and the Cs-133 nuclear spin-lattice relaxation rate, we found successive magnetic transitions from a paramagnetic phase to an incommensuratelike antiferromagnetic (AFM1) phase with a distributed internal field at T-N1 = 176.5K and then from the AFM1 phase to another commensurate antiferromagnetic (AFM2) phase at T-N2 = 148.5-152.0K. Internal fields of the Cs and Se sites obtained from the angular dependence of the NMR spectra are discussed in terms of the transferred hyperfine tensors governed by site symmetry. For the AFM2 phase, we show that the stripe-type spin structure occurs in two domains, which have magnetic wave vectors of Q = (1/2, 1/2, 0) and (1/2,-1/2, 0). On the contrary, we observed a characteristic modulation of the internal field with magnetic fluctuation between the ladders in the AFM1 phase. To clarify why CsFe2Se3 has a large charge gap although it is a Fe2.5+ mixed valent compound, we investigated the hyperfine coupling constants and found that a hole is doped into the Fe site instead of the Se site. Based on this fact, molecular orbital and double exchange models are proposed for the electronic state.

  11. Structural, electrical, magnetic, and optical properties of iron-based ladder compounds BaFe2(S1−xSex)3 査読有り

    Satoshi Imaizumi, Takuya Aoyama, Ryota Kimura, Koya Sasaki, Yusuke Nambu, Maxim Avdeev, Yasuyuki Hirata, Yuka Ikemoto, Taro Moriwaki, Yoshinori Imai, Kenya Ohgushi

    Physical Review B 102 (3) 2020年7月1日

    出版者・発行元:American Physical Society ({APS})

    DOI: 10.1103/PhysRevB.102.035104  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

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    We performed a comprehensive study on structural, electrical, magnetic, and optical properties for iron-based ladder materials BaFe2(S1-xSex)(3) (0 <= x <= 1), which shows pressure-induced superconductivity in the vicinity of the Mott transition at x = 0 and 1. We obtain a complete electronic phase diagram in a temperature-composition plane, which reveals that the magnetic ground state switches from the stripe-type to the block-type phase without any intermediate phase at x = 0.23 with increasing x. This behavior is in sharp contrast to the filling controlled system Ba1-x CsxFe2Se3, in which a paramagnetic state down to the lowest temperature is realized between two magnetic ordered states. The structural transition, which is considered to be relevant to the orbital order, occurs far above the magnetic transition temperature. The magnetic and structural transition temperatures exhibit a similar composition dependence, indicating a close relationship between magnetic and orbital degrees of freedom. In addition, we found that charge dynamics are considerably influenced not only by the magnetic order but also by the structural change (orbital order) from the detailed measurements of electrical resistivity and optical conductivity spectra. We discuss the magnetism and orbital order by comparing the experimental results with the proposed theory based on the multiorbital Hubbard model. The relationship between the charge dynamics and the magnetic/orbital order is also discussed.

  12. High-pressure synthesis of heavily hole-doped cuprates Mg1-xLixCu2O3 with quasi-one-dimensional structure 査読有り

    Imai, Yoshinori, Sasaki, Koya, Aoyama, Takuya, Shirasaki, Kenji, Yamamura, Tomoo, Ohgushi, Kenya

    Physical Review B 101 (24) 2020年

    出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC

    DOI: 10.1103/PHYSREVB.101.245112  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

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    We investigate electronic properties of hole-doped cuprates Mg1-xLixCu2O3 with the quasi-one-dimensional two-leg-ladder structure. We succeeded in extending the solubility limit of Li in Mg1-xLixCu2O3 from x = 0.12 to x = 0.60 by using the high-pressure synthesis technique. The antiferromagnetic transition temperature rapidly decreases with increasing Li content from 94 K at x = 0 to 7.5 K at x = 0.30, and takes an almost constant value (3-6 K) at x >= 0.35. The antiferromagnetic order still exists even at x = 0.60, where the formal valence of Cu is as large as +2.30. The temperature dependence of the specific heat suggests the finite contribution of the electronic specific heat at x = 0.20-0.60, which is consistent with high valence of Cu. Nevertheless, the temperature dependence of resistivity shows a variable range hopping behavior in the whole x ranges, and the insulating behavior survives under the pressure up to 2.9 GPa. This peculiar behavior is owing to the disorder originating from the intersite atom exchanges due to the similar ionic radius of cations in Mg1-xLixCu2O3. Nonmagnetic ions of Mg2+ and Li+ are introduced into the Cu2O3 planes of Mg1-xLixCu2O3, resulting in the localization of doped hole carriers.

  13. A Semimetallic State in La3Ir3O11 with the KSbO3 Structure 査読有り

    Aoyama, Takuya, Emi, Kazutoshi, Tabata, Chihiro, Nambu, Yusuke, Nakao, Hironori, Yamauchi, Touru, Ohgushi, Kenya

    Journal of the Physical Society of Japan 88 (9) 093706 2019年

    出版者・発行元:PHYSICAL SOC JAPAN

    DOI: 10.7566/JPSJ.88.093706  

    ISSN:0031-9015

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    Electronic properties of singlecrystalline La3Ir3O11, which hosts strongly spim-orbit entangled 5d electrons on the geometrically frustrated KSbO3-type structure, have been investigated. The magnitude of spin-orbit coupling in the 5d band was estimated from the X-ray absorption spectrum. Electrical resistivity and Hall measurements reveal a crossover from dominant hole carriers at room temperature into dominant electron carriers at low temperature, indicating that La3Ir3O11 is a semimetallic state. A small anomaly appears in the specific heat and electrical resistivity at around 3.5 K, suggesting a possible magnetic transition. On applying high pressures up to 13 GPa, the state changes into an incoherent state characterized by a small temperature dependence, and the possible magnetic transition has been suppressed.

  14. Hydrated lithium intercalation into the Kitaev spin liquid candidate material alpha-RuCl3 査読有り

    Imai, Yoshinori, Konno, Katsuya, Hasegawa, Yoshinao, Aoyama, Takuya, Ohgushi, Kenya

    Physical Review B 99 (24) 2019年

    DOI: 10.1103/PHYSREVB.99.245141  

    ISSN:2469-9950

  15. Polar state induced by block-type lattice distortions in BaFe2Se3 with quasi-one-dimensional ladder structure 査読有り

    Aoyama, Takuya, Imaizumi, Satoshi, Togashi, Takuya, Sato, Yoshifumi, Hashizume, Kazuki, Nambu, Yusuke, Hirata, Yasuyuki, Matsubara, Masakazu, Ohgushi, Kenya

    Physical Review B 99 (24) 2019年

    DOI: 10.1103/PHYSREVB.99.241109  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

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    © 2019 American Physical Society. A stripe-type magnetic structure and related orbital ordering are universally observed in iron-based superconductors. As an exception, the quasi-one-dimensional ladder material BaFe2Se3, which shows pressure-induced superconductivity, exhibits a block-type antiferromagnetic ordering. The research of the electronic and structural properties in BaFe2Se3 at ambient conditions is important to reveal the origin of multiorbital superconductivity. Here, we report the temperature-dependent crystal structure of BaFe2Se3, combining optical second harmonic generation experiments and neutron diffraction measurements. We elucidate the crystal structure with the Pmn21 space group in the lowerature phase below Ts2=400 K, further above the Néel temperature. This lowerature phase loses spatial inversion symmetry, where a resultant macroscopic polarization emerges along the rung direction. The transition is characterized by block-type lattice distortions possibly accompanied by polar orbital ordering.

  16. Quantum Paramagnet Near Spin‐State Transition 査読有り

    Keisuke Tomiyasu, Naoko Ito, Ryuji Okazaki, Yuki Takahashi, Mitsugi Onodera, Kazuaki Iwasa, Tsutomu Nojima, Takuya Aoyama, Kenya Ohgushi, Yoshihisa Ishikawa, Takashi Kamiyama, Seiko Ohira‐Kawamura, Maiko Kofu, Sumio Ishihara

    Advanced Quantum Technologies 1 (3) 1800057-1800057 2018年

    出版者・発行元:Wiley

    DOI: 10.1002/QUTE.201800057  

    ISSN:2511-9044

    eISSN:2511-9044

  17. Positive and Negative Two-Dimensional Thermal Expansion via Relaxation of Node Distortions 査読有り

    Ohtani, Ryo, Yamamoto, Riho, Aoyama, Takuya, Grosjean, Arnaud, Nakamura, Masaaki, Clegg, Jack K., Hayami, Shinya

    Inorganic Chemistry 57 (18) 11588-11596 2018年

    出版者・発行元:American Chemical Society (ACS)

    DOI: 10.1021/ACS.INORGCHEM.8B01617  

    ISSN:0020-1669

    eISSN:1520-510X

  18. Structural deformation of the <math> <mrow> <mi>S</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> </math> kagome-lattice compound <math> <mrow> <msub> <mi>KV</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>Ge</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi mathvariant="normal">O</mi> <mn>9</mn> </msub> </mrow> </math> 査読有り

    Eigo Takagi, Takuya Aoyama, Shigeo Hara, Hirohiko Sato, Tsuyoshi Kimura, Yusuke Wakabayashi

    Physical Review B 95 (10) 2017年

    出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC

    DOI: 10.1103/PHYSREVB.95.104416  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

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    The dielectric and structural properties of the S = 1 kagome antiferromagnet KV3Ge2O9 are examined. The low-temperature structure below 50 K is orthorhombic with a typical correlation length of 8 nm. While the high-temperature hexagonal phase can be considered C-centered orthorhombic, the C-centered symmetry is broken below 50 K. The low-temperature symmetry does not support the simplex solid state, which is the theoretically expected ground state for the S = 1 kagome lattice. Above 60 K, incommensurate lattice modulation is observed. The lock-in transition suggests that the origin of the orthorhombic deformation is the development of a short-range magnetic ordering.

  19. Anisotropic magnetodielectric effect in the honeycomb-type magnet <math> <mrow> <mi>α</mi> <mtext>−</mtext> <msub> <mi>RuCl</mi> <mn>3</mn> </msub> </mrow> </math> 査読有り

    Takuya Aoyama, Yoshinao Hasegawa, Shojiro Kimura, Kenya Ohgushi

    Physical Review B 95 (24) 2017年

    出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC

    DOI: 10.1103/PHYSREVB.95.245104  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

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    The magnetoelectric coupling in possible Kitaev spin liquid alpha-RuCl3 with the layered honeycomb structure was examined. We observed a remarkable anisotropic magnetodielectric effect in the zigzag-type antiferromagnetic phase; there is a large suppression in dielectric constant, when both electric and magnetic fields were applied parallel to the in-plane direction. A possible origin of the observed anisotropic magnetodielectric effect is discussed in terms of a magnetically induced local electric polarization with antiferroelectric correlation. Our results stimulate the model calculation including not only exchange coupling but also magnetoelectric coupling to understand the ground state of the spin system in alpha-RuCl3.

  20. Orbital order and fluctuations in the two-leg ladder materials BaFe2X3 (X = S and Se) and CsFe2Se3 査読有り

    Takubo, Kou, Yokoyama, Yuichi, Wadati, Hiroki, Iwasaki, Shun, Mizokawa, Takashi, Boyko, Teak, Sutarto, Ronny, He, Feizhou, Hashizume, Kazuki, Imaizumi, Satoshi, Aoyama, Takuya, Imai, Yoshinori, Ohgushi, Kenya

    Physical Review B 96 (11) 2017年

    出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC

    DOI: 10.1103/PHYSREVB.96.115157  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

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    The electronic structure of BaFe2X3 (X = S and Se) and CsFe2Se3 in which two-leg ladders are formed by the Fe sites are studied by means of x-ray absorption and resonant inelastic x-ray scattering spectroscopy. The x-ray absorption spectra at the Fe L edges for BaFe2X3 exhibit two components, indicating that itinerant and localized Fe 3d sites coexist. Substantial x-ray linear dichroism is observed in polarization dependent spectra, indicating the existence of orbital order or fluctuation in the Fe ladder even above the Neel temperature T-N. Direct exchange interaction along the legs of the Fe ladder stabilizes the orbital and antiferromagnetic orders in BaFe2S3, while the ferromagnetic molecular orbitals are realized between the rungs in CsFe2Se3.

  21. Two-phonon Absorption Spectra in the Layered Honeycomb Compound α-RuCl <sub>3</sub> 査読有り

    Yoshinao Hasegawa, Takuya Aoyama, Koya Sasaki, Yuka Ikemoto, Taro Moriwaki, Toshiya Shirakura, Riichiro Saito, Yoshinori Imai, Kenya Ohgushi

    Journal of the Physical Society of Japan 86 (12) 2017年

    出版者・発行元:PHYSICAL SOC JAPAN

    DOI: 10.7566/JPSJ.86.123709  

    ISSN:0031-9015

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    We performed infrared absorption spectroscopy for alpha-RuCl3 with a two-dimensional honeycomb lattice of Ru3+ ions. In the mid-infrared range, we observed three absorption peaks corresponding to intra-atomic d-d transitions among Ru3+ ions in accordance with a previous report. In the far-infrared range, we observed conspicuous broad absorption structures near 600 cm(-1) in addition to several sharp single phonon peaks. Our first-principles calculations for the isolate sandwich model together with the factor group analysis revealed that the peak structures near 600 cm(-1) are absorptions related to a two-phonon process. Our results stimulate further study on the spin-lattice coupling in alpha-RuCl3 as well as the optical detection of Majorana excitations in Kitaev spin liquids.

  22. Electric-Field-Induced Reorientation of the Magnetic Easy Plane in a Co-Substituted BiFeO3 Single Crystal 査読有り

    Hajime Yamamoto, Yuki Sakai, Kei Shigematsu, Takuya Aoyama, Tsuyoshi Kimura, Masaki Azuma

    Inorganic Chemistry 56 (24) 15171-15177 2017年

    出版者・発行元:American Chemical Society

    DOI: 10.1021/ACS.INORGCHEM.7B02501  

    ISSN:1520-510X 0020-1669

    eISSN:1520-510X

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    Single crystals of BiFe0.9Co0.1O3 and BiFe0.892Mn0.008Co0.1O3, room temperature ferroelectric ferromagnets, were successfully grown by a flux method at a high pressure of 3 GPa. Remanent magnetization measurements along 18 crystallographic directions revealed the existence of a magnetic easy plane perpendicular to the electric polarization. Reorientation of the magnetic easy plane occurred in connection with 71° ferroelectric switching by applying an electric field. This is the first demonstration of an electric field affecting the local magnetic moment of Co-substituted BiFeO3.

  23. Magnetic Precursor of the Pressure-Induced Superconductivity in Fe-Ladder Compounds 査読有り

    Songxue Chi, Yoshiya Uwatoko, Huibo Cao, Yasuyuki Hirata, Kazuki Hashizume, Takuya Aoyama, Kenya Ohgushi

    Physical Review Letters 117 (4) 2016年

    出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC

    DOI: 10.1103/PHYSREVLETT.117.047003  

    ISSN:0031-9007

    eISSN:1079-7114

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    The pressure effects on the antiferromagentic orders in iron-based ladder compounds CsFe2Se3 and BaFe2S3 have been studied using neutron diffraction. With identical crystal structure and similar magnetic structures, the two compounds exhibit highly contrasting magnetic behaviors under moderate external pressures. In CsFe2Se3 the ladders are brought much closer to each other by pressure, but the stripe-type magnetic order shows no observable change. In contrast, the stripe order in BaFe2S3 undergoes a quantum phase transition where an abrupt increase of Neel temperature by more than 50% occurs at about 1 GPa, accompanied by a jump in the ordered moment. With its spin structure unchanged, BaFe2S3 enters an enhanced magnetic phase that bears the characteristics of an orbital selective Mott phase, which is the true neighbor of superconductivity emerging at higher pressures.

  24. Multiferroicity in orthorhombic <math> <mrow> <mi>R</mi> <mi>Mn</mi> <msub> <mi mathvariant="normal">O</mi> <mn>3</mn> </msub> </mrow> </math> ( <math> <mrow> <mi>R</mi> <mo>=</mo> <mi>Dy</mi> </mrow> <mo>,</mo> <mspace width="0.16em"/> <mi>Tb</mi> </math> , and <math> <mi>Gd</mi> </math> ) under high pressure 査読有り

    Takuya Aoyama, Ayato Iyama, Katsuya Shimizu, Tsuyoshi Kimura

    Physical Review B 91 (8) 2015年

    出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC

    DOI: 10.1103/PHYSREVB.91.081107  

    ISSN:1098-0121

    eISSN:1550-235X

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    The hydrostatic pressure effect on multiferroic properties of rare-earth manganites RMnO3 (R = Dy, Tb, and Gd) with the Pbnm orthorhombic structure was investigated by using a diamond anvil cell. Under high pressure, all of these manganites were found to exhibit ferroelectricity in which spontaneous polarization (approximate to 10 degrees mu C/cm(2)) develops along the a axis. The application of a magnetic field B along the a axis to the high-pressure ferroelectric phase causes a drastic change in the electric polarization P. Especially in GdMnO3, the B-induced change in P reached Delta P(B) = 1.3 mu C/ cm(2). A possible origin of the observed R-dependent pressure effect is discussed.

  25. Magnetic-field-induced ferroelectric polarization flop under pressure in TbMnO3 査読有り

    Aoyama, Takuya, Iyama, Ayato, Shimizu, Katsuya, Kimura, Tsuyoshi

    Journal of Physics: Conference Series 592 2015年

    出版者・発行元:IOP PUBLISHING LTD

    DOI: 10.1088/1742-6596/592/1/012118  

    ISSN:1742-6588

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    Magnetoelectric properties of multiferroic TbMnO3 with a cycloidal spiral spin order were investigated as functions of applied pressure and magnetic field. We found that a flop of ferroelectric polarization occurs by applying a magnetic field along the a axis under 2-3 GPa below the Neel temperature of Tb moments. A possible origin of the magnetoelectric transition is discussed based on the observed pressure and magnetic-field profiles of the ferroelectric polarization and the dielectric relaxation. This flop would originate from the 90 degrees rotation of the cycloidal spiral plane from the bc plane to the ab plane.

  26. Pressure effect on magnetism and multiferroicity in Mn2GeO4 査読有り

    Honda, T., Aoyama, T., White, J. S., Straessle, Th, Keller, L., Kenzelmann, M., Honda, F., Miyake, A., Shimizu, K., Wakabayashi, Y., Kimura, T.

    Physical Review B 89 (10) 104405 2014年

    出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC

    DOI: 10.1103/PHYSREVB.89.104405  

    ISSN:1098-0121

    eISSN:1550-235X

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    The effect of high pressure exceeding 6 GPa on magnetism and multiferroicity was investigated for the olivine Mn2GeO4 that shows successive magnetic transitions at ambient pressure and a ferroelectric ground state driven by spin- spiral order. We measured heat capacity, dielectric constant, and electric polarization at various pressures using a diamond anvil cell. The pressure evolution of the magnetic structures was also investigated by powder neutron diffraction measurements using a Paris- Edinburgh press. We found that all of the magnetic transition temperatures are enhanced monotonically by applying pressure. Furthermore, the spin- driven ferroelectricity persists up to about 6 GPa but suddenly vanishes by 6.3 GPa. A consistent description of all data is achieved if an incommensurate- commensurate phase transition occurs with pressurization and causes the suppression of ferroelectricity. We discuss the origin of the observed pressure effects on the magnetism and multiferroicity in Mn2GeO4 in terms of a pressure- induced change in the superexchange magnetic interactions.

  27. Giant spin-driven ferroelectric polarization in TbMnO3 under high pressure 査読有り

    T. Aoyama, K. Yamauchi, A. Iyama, S. Picozzi, K. Shimizu, T. Kimura

    Nature Communications 5 2014年

    出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP

    DOI: 10.1038/NCOMMS5927  

    ISSN:2041-1723

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    The recent research on multiferroics has provided solid evidence that the breaking of inversion symmetry by spin order can induce ferroelectric polarization P. This type of multiferroics, called spin-driven ferroelectrics, often show a gigantic change in P on application of a magnetic field B. However, their polarization (&lt; similar to 0.1 mu C cm(-2)) is much smaller than that in conventional ferroelectrics (typically several to several tens of mCcm(-2)). Here we show that the application of external pressure to a representative spin-driven ferroelectric, TbMnO3, causes a flop of P and leads to the highest P (approximate to 1.0 mu C cm(-2)) among spin-driven ferroelectrics ever reported. We explain this behaviour in terms of a pressureinduced magnetoelectric phase transition, based on the results of density functional simulations. In the high-pressure phase, the application of B further enhances P over 1.8 mu C cm(-2). This value is nearly an order of magnitude larger than those ever reported in spin-driven ferroelectrics.

  28. Pressure effects on the magnetoelectric properties of a multiferroic triangular-lattice antiferromagnet CuCrO <math display="inline"> <msub> <mrow/> <mn>2</mn> </msub> </math> 査読有り

    Takuya Aoyama, Atsushi Miyake, Tomoko Kagayama, Katsuya Shimizu, Tsuyoshi Kimura

    Physical Review B 87 (9) 2013年

    出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC

    DOI: 10.1103/PHYSREVB.87.094401  

    ISSN:1098-0121

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    Effects of high pressure exceeding 10 GPa on spin-driven ferroelectricity were investigated for a multiferroic, triangular-lattice antiferromagnet (TLA), CuCrO2. For this purpose, we developed a system which enables us to measure ferroelectric polarization under a pressure of 10 GPa by using a diamond anvil cell. We found that the magnetic transition temperature accompanying the ferroelectric one in CuCrO2 was remarkably enhanced by applying pressure. The result is simply explained by considering the pressure-induced enhancement of inter- and/or intralayer magnetic interaction due to the compression of the lattice. In addition, the coercive electric field for the polarization reversal was also increased with increasing pressure, while the amplitude of the ferroelectric polarization was steeply suppressed at around 8 GPa. A possible origin of the observed pressure effects on the ferroelectric property in the multiferroic TLA is discussed in terms of a ferroelectric-antiferroelectric transition and structural domain rearrangement by uniaxial stress. DOI: 10.1103/PhysRevB.87.094401

  29. Dielectric and AC-Calorimetry Measurements of SmMnO <sub>3</sub> under High Pressure 査読有り

    Takuya Aoyama, Atsushi Miyake, Katsuya Shimizu, Tsuyoshi Kimura

    Journal of the Physical Society of Japan 81 2012年

    出版者・発行元:PHYSICAL SOC JAPAN

    DOI: 10.1143/JPSJS.81SB.SB036  

    ISSN:0031-9015

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    We constructed a system for dielectric and AC-calorimetry measurement under high pressure using a diamond anvil cell. To test the system, we investigated an anomalous magnetodielectric effect in a single crystal of SmMnO3 with perovskite structure under high pressure, and observed noticeable pressure dependence on the magnetdielectric effect. The observed pressure effect was interpreted in terms of the suppression of GdFeO3-typre distortion by applying high pressure.

  30. Magnetism in Triangular Lattice System LuFeCoO(4) having Relaxor Property 査読有り

    Soda, Minoru, Aoyama, Takuya, Wakabayashi, Yusuke, Hirota, Kazuma

    Journal of Physics: Conference Series 320 012084 2011年

    出版者・発行元:IOP PUBLISHING LTD

    DOI: 10.1088/1742-6596/320/1/012084  

    ISSN:1742-6588

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    Electric and magnetic measurements were carried out on a single crystalline sample of triangular lattice system LuFeCoO(4). LuFeCoO(4) has a relaxor-like behavior in the dielectric constant, which corresponds with the existence of the polar nanoregion (PNR). A magnetic correlation length along c-plane was estimated to be nano-size by our neutron diffraction measurements, and an anomalous magnetization was found below 200 K. Similar electric and magnetic behaviors were also observed in relaxor ferroelectrics 2/3BiFeO(3)-1/3BaTiO(3), suggesting that the relaxor ferroelectrics having magnetic ions show commonly a nanomagnetism induced by PNRs.

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MISC 61

  1. スピン軌道モット絶縁体α-RuCl<sub>3</sub>における超高速磁気光学応答 II

    天野辰哉, 川上洋平, 伊藤弘毅, 今野克哉, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 若林裕助, 後藤貫太, 中村優斗, 岸田英夫, 米満賢治, 岩井伸一郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 77 (2) 2022年

    ISSN:2189-079X

  2. スピン軌道モット絶縁体α-RuCl<sub>3</sub>における超高速磁気光学応答

    天野辰哉, 川上洋平, 伊藤弘毅, 今野克哉, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 若林裕助, 後藤貫太, 中村優斗, 岸田英夫, 米満賢治, 岩井伸一郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 77 (1) 2022年

    ISSN:2189-079X

  3. 単結晶BaFe<sub>2</sub>Se<sub>3</sub>の圧力下<sup>57</sup>Fe核共鳴前方散乱法による研究

    神田智弘, 池田修悟, 永澤延元, 今泉聖司, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 小林寿夫

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 (2) 2021年

    ISSN:2189-079X

  4. 梯子型鉄系化合物BaFe<sub>2</sub>Se<sub>3</sub>の磁気輸送特性と圧力誘起超伝導

    青山拓也, 今井良宗, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 (2) 2021年

    ISSN:2189-079X

  5. 弱強磁性を示す遍歴反強磁性体Ba<sub>1-x</sub>K<sub>x</sub>Mn<sub>2</sub>As<sub>2</sub>における磁気輸送特性

    星野佑斗, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 (2) 2021年

    ISSN:2189-079X

  6. 梯子型鉄系化合物BaFe<sub>2</sub>(S<sub>1-x</sub>Te<sub>x</sub>)<sub>3</sub>の電子物性

    川口航平, 今井良宗, 青山拓也, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 (2) 2021年

    ISSN:2189-079X

  7. Kitaevスピン液体候補物質RuX<sub>3</sub>(X=Cl,Br,I)の配位子置換効果

    藤原秀行, 今井良宗, 平岡巧, 山田和奏, 青山拓也, 高橋遼太郎, 那波和宏, 萩原雅人, 奥山大輔, 鳥居周輝, 川股隆行, 後藤弘匡, 加藤雅恒, 佐藤卓, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 (1) 2021年

    ISSN:2189-079X

  8. 単結晶BaFe<sub>2</sub>X<sub>3</sub>(X=S,Se)の<sup>57</sup>Fe核共鳴前方散乱法による研究

    神田智弘, 池田修悟, 永澤延元, 今泉聖司, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 小林寿夫

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 (1) 2021年

    ISSN:2189-079X

  9. 層状ハニカム構造を有する半金属RuI<sub>3</sub>の結晶構造と物性

    那波和宏, 今井良宗, 藤原秀行, 高橋遼太郎, 萩原雅人, 鳥居周輝, 奥山大輔, 平岡巧, 山田和奏, 青山拓也, 後藤弘匡, 大串研也, 佐藤卓

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 (1) 2021年

    ISSN:2189-079X

  10. キタエフスピン液体候補物質α-RuCl<sub>3</sub>における超高速スピンダイナミクス III

    天野辰哉, 大橋拓純, 川上洋平, 伊藤弘毅, 今野克哉, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 若林裕助, 後藤貫太, 中村優斗, 岸田英夫, 米満賢治, 岩井伸一郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 (1) 2021年

    ISSN:2189-079X

  11. キャリア注入した電気磁気効果物質の異方的磁気抵抗効果

    工藤真裕, 青山拓也, 今井良宗, 木村尚次郎, 大串研也

    東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センター年次報告 2019 2020年

  12. 梯子型鉄系化合物BaFe<sub>2</sub>(S<sub>1-x</sub>Se<sub>x</sub>)<sub>3</sub>における圧力下電気抵抗測定

    野島綸斗, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 (1) 2020年

    ISSN:2189-079X

  13. キタエフスピン液体候補物質α-RuCl<sub>3</sub>における超高速スピンダイナミクス II

    天野辰哉, 赤嶺勇人, 大橋拓純, 川上洋平, 伊藤弘毅, 今野克哉, 長谷川慶直, 佐々木宏也, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 若林裕助, 米満賢治, 岩井伸一郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 (1) 2020年

    ISSN:2189-079X

  14. 梯子型鉄系化合物BaFe<sub>2</sub>(S<sub>1-x</sub>Se<sub>x</sub>)<sub>3</sub>における圧力下電気抵抗測定-II

    野島綸斗, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 (2) 2020年

    ISSN:2189-079X

  15. Kitaev模型候補物質ルテニウムハライドの結晶構造と磁気構造

    高橋遼太郎, 那波和宏, 萩原雅人, 奥山大輔, 鳥居周輝, 今井良宗, 山田和奏, 藤原秀行, 青山拓也, 後藤弘匡, 大串研也, 佐藤卓

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 (2) 2020年

    ISSN:2189-079X

  16. Kitaevスピン液体候補物質ルテニウムハライドの高圧合成

    今井良宗, 山田和奏, 藤原秀行, 青山拓也, 高橋遼太郎, 那波和宏, 萩原雅人, 奥山大輔, 鳥居周輝, 川股隆行, 後藤弘匡, 加藤雅恒, 佐藤卓, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 (2) 2020年

    ISSN:2189-079X

  17. ハニカム格子磁性体RuCl<sub>3</sub>の光電子分光

    角田卓弥, 島岩泰暉, 溝川貴司, 今野克哉, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, SAINI N. L.

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 (2) 2020年

    ISSN:2189-079X

  18. 擬一次元梯子型鉄系化合物BaFe<sub>2</sub>(Se<sub>1-x</sub>S<sub>x</sub>)<sub>3</sub>の赤外分光

    木村遼太, 今泉聖司, 佐々木宏也, 池本夕佳, 森脇太郎, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 74 (1) 2019年

    ISSN:2189-079X

  19. Kitaevスピン液体候補物質α-RuCl<sub>3</sub>へのアルカリ金属インターカレーション

    今野克哉, 今井良宗, 長谷川慶直, 青山拓也, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 74 (1) 2019年

    ISSN:2189-079X

  20. ハニカム格子物質α-RuCl<sub>3</sub>の超高速光応答 II

    天野辰哉, 赤嶺勇人, 大橋拓純, 川上洋平, 伊藤弘毅, 長谷川慶直, 佐々木宏也, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 岩井伸一郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 74 (1) 2019年

    ISSN:2189-079X

  21. 空間反転対称性の破れた磁性体Ba<sub>1-x</sub>K<sub>x</sub>Mn<sub>2</sub>As<sub>2</sub>の磁気輸送現象

    工藤真裕, 江見知俊, 青山拓也, 今井良宗, 木村尚次郎, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 74 (1) 2019年

    ISSN:2189-079X

  22. 単結晶BaFe<sub>2</sub>X<sub>3</sub>(X=S,Se)の<sup>57</sup>Feメスバウアー分光法による研究

    冨田健史, 池田修悟, 池田修悟, 今泉聖司, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 小林寿夫, 小林寿夫

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 74 (1) 2019年

    ISSN:2189-079X

  23. RuCl<sub>3</sub>のスピン軌道結合状態

    角田卓弥, 島岩泰暉, 今野克哉, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, SAINI N. L., 溝川貴司

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 74 (2) 2019年

    ISSN:2189-079X

  24. キタエフスピン液体候補物質α-RuCl<sub>3</sub>における超高速スピンダイナミクス

    天野辰哉, 赤嶺勇人, 大橋拓純, 川上洋平, 伊藤弘毅, 長谷川慶直, 佐々木宏也, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 岩井伸一郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 74 (2) 2019年

    ISSN:2189-079X

  25. 梯子型鉄系化合物BaFe2Se3における奇パリティ多極子秩序

    大串研也, 今泉聖司, 青山拓也, 松原正和

    J-Physics: News Letter 07 35-36 2019年

  26. 鉄系梯子型化合物BaFe<sub>2</sub>S<sub>3</sub>における弾性抵抗測定

    細井優, 石田浩祐, 水上雄太, 今泉聖司, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 芝内孝禎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 73 (1) 2018年

    ISSN:2189-079X

  27. 梯子型超伝導体AFe<sub>2</sub>X<sub>3</sub>(A=Ba,Cs,X=S,Se)の共鳴X線散乱

    田久保耕, 横山優一, 山本航平, 平田靖透, 和達大樹, 岩崎駿, 溝川貴司, BOYKO Teak, SUTARTO Ronny, HE Feizoh, 今泉聖司, 青山拓也, 橋詰和樹, 今井良宗, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 73 (1) 2018年

    ISSN:2189-079X

  28. 擬一次元梯子型鉄系化合物BaFe<sub>2</sub>(Se<sub>1-x</sub>S<sub>x</sub>)<sub>3</sub>における基礎物性測定

    今泉聖司, 青山拓也, 佐伯雄大, 今井良宗, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 73 (2) 2018年

    ISSN:2189-079X

  29. ハニカム格子物質α-RuCl<sub>3</sub>の超高速光応答

    天野辰哉, 赤嶺勇人, 川上洋平, 伊藤弘毅, 長谷川慶直, 佐々木宏也, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 岩井伸一郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 73 (2) 2018年

    ISSN:2189-079X

  30. 梯子型超伝導体BaFe<sub>2</sub>S<sub>3</sub>の共鳴軟X線散乱

    田久保耕, 横山優一, 山本航平, 平田靖透, 和達大樹, 岩崎駿, 溝川貴司, BOYKO Teak, SUTARTO Ronny, HE Feizoh, 今泉聖司, 青山拓也, 橋詰和樹, 今井良宗, 大串研也

    日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム(Web) 31st 2018年

  31. 梯子型鉄系超伝導体の磁気抵抗効果

    工藤 真裕, 江見 知俊, 青山 拓也, 今井 良宗, 木村 尚次郎, 大串 研也

    東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センター年次報告 112-114 2018年

    出版者・発行元:東北大学金属材料研究所附属強磁場超伝導材料研究センター

  32. BaMn<sub>2</sub>Bi<sub>2</sub>における磁気抵抗及びホール係数

    小笠原拓磨, 北原慶太, HUYNH Khuong K, 五十嵐馨, 青山拓也, 大串研也, 田原大夢, 木田孝則, 萩原政幸, 谷垣勝己

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 72 (2) ROMBUNNO.23aF21‐3-1866 2017年9月25日

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.2.0_1866  

    ISSN:2189-079X

  33. AFe<sub>2</sub>X<sub>3</sub>(A=Ba,Cs,X=S,Se)の電子構造 II

    田久保耕, 横山優一, 和達大樹, 岩崎駿, 溝川貴司, BOYKO Teak, SUTARTO Ronny, HE Feizoh, 今泉聖司, 青山拓也, 橋詰和樹, 今井良宗, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 72 (2) 2017年

    ISSN:2189-079X

  34. 梯子型鉄系超伝導体の磁気抵抗効果 (強磁場下の超伝導の研究 : 高温超伝導体)

    橋詰 和樹, 青山 拓也, 江見 知俊, 今泉 聖司, 今井 良宗, 木俣 基, 木村 尚次郎, 大串 研也

    東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センター年次報告 48-50 2017年

    出版者・発行元:東北大学金属材料研究所附属強磁場超伝導材料研究センター

  35. 梯子型鉄系化合物BaFe<sub>2</sub>X<sub>3</sub> (X = S, Se)の磁気特性

    橋詰 和樹, 今泉 聖司, 五十嵐 馨, 青山 拓也, 今井 良宗, 木村 尚次郎, 大串 研也

    日本物理学会講演概要集 72 2107-2107 2017年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.1.0_2107  

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    <p>我々の研究グループでは梯子型鉄系化合物BaFe_2_S_3_が高圧下で超伝導を示すことを発見した。鉄の2次元正方格子を持たない鉄化合物としては、本物質が初めての超伝導体である。今回は、関連物質BaFe_2_Se_3_と併せて、構造相転移や磁気転移の詳細を調べるために、広い温度範囲に渡って磁化率と磁気抵抗を測定したので、その結果を報告する。</p>

  36. Kitaevスピン液体候補物質AX<sub>3</sub>(A = 遷移金属, X = Cl, I)の合成と物性

    長谷川 慶直, 青山 拓也, 池本 夕佳, 森脇 太郎, 佐々木 宏也, 今井 良宗, 大串 研也

    日本物理学会講演概要集 72 1634-1634 2017年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.2.0_1634  

  37. 中性子とミュオンでみた鉄系梯子型物質BaFe<sub>2</sub>Se<sub>3</sub>の動的磁性

    南部 雄亮, 今泉 聖司, 橋詰 和樹, 青山 拓也, 今井 良宗, 大串 研也, 鈴木 謙介, 羽合 孝文, 長尾 道弘, 横尾 哲也, 伊藤 晋一, 岡部 博孝, 幸田 章宏, 門野 良典

    日本物理学会講演概要集 72 1589-1589 2017年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.2.0_1589  

  38. AFe<sub>2</sub>X<sub>3</sub>(A=Ba,Cs,X=S,Se)の電子構造II

    田久保 耕, 今井 良宗, 大串 研也, 和達 大樹, 溝川 貴司, Boyko Teak, Sutarto Ronny, He Feizoh, 今泉 聖司, 青山 拓也, 橋詰 和樹

    日本物理学会講演概要集 72 1588-1588 2017年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.2.0_1588  

  39. 擬一次元銅酸化物Mg<sub>1-x</sub>Li<sub>x</sub>Cu<sub>2</sub>O<sub>3</sub>の高圧合成と電子物性

    佐々木 宏也, 今井 良宗, 青山 拓也, 大串 研也

    日本物理学会講演概要集 72 1706-1706 2017年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.2.0_1706  

  40. BaMn<sub>2</sub>Pn<sub>2</sub>(Pn=Mn,Sb,Bi)で観測される巨大磁気抵抗効果:合成と物性

    Huynh K. Khuong, 萩原 政幸, 小笠原 拓磨, 北原 慶汰, 平郡 諭, 松下 ステファン悠, 田邉 洋一, 青山 拓也, 大串 研也, 木田 孝則

    日本物理学会講演概要集 72 (0) 1864-1864 2017年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.2.0_1864  

  41. Simultaneous measurements of dielectric properties and ac calorimetry under high pressure with using diamond anvil cell

    Takuya Aoyama, Atsushi Miyake, Katsuya Shimizu, Tsuyoshi Kimura

    Review of High Pressure Science and Technology/Koatsuryoku No Kagaku To Gijutsu 25 (4) 298-307 2016年1月8日

    出版者・発行元:Japan Society of High Pressure Science and Technology

    DOI: 10.4131/jshpreview.25.298  

    ISSN:1348-1940 0917-639X

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    In this article, a newly constructed measurement system for simultaneous measurements of dielectric constant, electrical polarization, and AC-calorimetry under high pressure using a diamond anvil cell is reviewed. The system is designed to measure pressure and magnetic-field profiles of magnetoelectric properties in multiferroics. As an example, we show the results of the pressure effect on magnetoelectric properties in one of the best studied multiferroics, TbMnO3.

  42. 19aBQ-5 BaFe_2Se_3の電子状態とスピン軌道整列

    岩崎 駿, 野田 智博, 溝川 貴司, 青山 拓也, 橋詰 一樹, 大串 研也, 小林 正起, 堀場 弘司, 小野 寛太, 組頭 広志

    日本物理学会講演概要集 71 1994-1994 2016年

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_1994  

    ISSN:2189-079X

  43. 21aPS-27 電導性電気磁気効果物質BaMn_2As_2における異方的磁気抵抗効果

    五十嵐 馨, 青山 拓也, 橋詰 和樹, 木村 尚次郎, 大串 研也

    日本物理学会講演概要集 71 2224-2224 2016年

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_2224  

    ISSN:2189-079X

  44. 梯子格子系BaFe<sub>2</sub>S<sub>3</sub>の角度分解光電子分光

    岩崎 駿, 山本 健登, 青山 拓也, 橋詰 和樹, 大串 研也, 有田 将司, 生天目 博文, 谷口 雅樹, Saini N. L., 溝川 貴司

    日本物理学会講演概要集 71 2032-2032 2016年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_2032  

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    <p>HiSORのBL9Aにおいて、高圧下で超伝導を示すことで注目されている梯子格子系BaFe_2_S_3_の角度分解光電子分光を行った結果を報告する。常圧ではBaFe_2_S_3_はモット絶縁体と考えられているが、今回は価電子帯の梯子方向のバンド分散を観測することに成功した。バンド分散の観測結果から、反強磁性秩序や軌道秩序の効果について考察する。</p>

  45. Kitaevスピン液体候補物質RuCl<sub>3</sub>の赤外吸収スペクトル測定

    長谷川 慶直, 青山 拓也, 池本 夕佳, 森脇 太郎, 佐々木 宏也, 今井 良宗, 大串 研也

    日本物理学会講演概要集 71 1787-1787 2016年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_1787  

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    <p>RuCl_3_はKitaevスピン液体候補物質の一つであり近年盛んに研究が行われている。これまでに低温でzig-zag型の反強磁性秩序を示すすることが提案されている一方で、その励起状態に関しては未だ詳細な知見は得られていない。そこで我々は放射光施設SPring-8において高輝度放射光を用いて赤外吸収スペクトル測定を行うことでその素励起を調べた。その結果、過去に報告されていない新たなピークを観測した。本講演ではその結果について議論したい。</p>

  46. ハニカム格子二次元磁性体RuCl<sub>3</sub>の異方的磁気誘電応答

    青山 拓也, 長谷川 慶直, 木村 尚次郎, 大串 研也

    日本物理学会講演概要集 71 1788-1788 2016年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_1788  

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    <p>ハニカム格子上のIr4+で期待されるKitaev模型はその基底状態としてスピン液体となることが厳密に示されている。実際の物質ではNa2IrO3などが報告されているが、Heisenberg型の反強磁性相互作用の影響で有限温度でzigzag型の反強磁性秩序を示す。今回対象としたRuCl3はNa2IrO3と同様にKitaev型の相互作用が卓越しており、その磁気励起に異常な分散を持つ。本研究では低エネルギーの格子揺らぎ、及び、電気磁気結合を通じた磁気誘電効果の測定結果を報告する。</p>

  47. 反転心のない反強磁性金属BaMn<sub>2</sub>As<sub>2</sub>における異方的磁気抵抗効果の電流方向依存性

    五十嵐 馨, 青山 拓也, 橋詰 和樹, 長谷川 慶直, 木村 尚次郎, 大串 研也

    日本物理学会講演概要集 71 1776-1776 2016年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_1776  

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    <p>我々は、電気磁気効果物質の量子輸送現象の開拓を目的とし、その候補物質としてBaMn_2_As_2_の研究を進めている。単結晶BaMn_2_As_2_の強磁場下での回転磁場中の電気抵抗を測定することで、異方的磁気抵抗効果の観測を行った。前年度までの研究で電流方向が正方晶(100)及び(110)における磁気抵抗効果の測定を終えている。その結果、低温低磁場領域において新たな相があることが明らかになった。今回は、この相の解明に向けて電流方向が正方晶(001)における磁気抵抗効果の測定を行った。</p>

  48. Irを含むハニカム格子磁性体Ag<sub>3</sub>LiIr<sub>2</sub>O<sub>6</sub>の合成と物性

    青山 拓也, 高木 滋, 大串 研也

    日本物理学会講演概要集 71 1782-1782 2016年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_1782  

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    <p>Kitaevによって提案された異方的相互作用を持つIsing模型はその基底状態がSpin液体であることが厳密解として得られている。そのような相互作用を実現する舞台としてハニカム格子上にIr4+が並ぶ物質が提案されている一方で、既報告物質では、Heisenberg型の反強磁性相互作用により長距離磁気秩序を示す。今回我々はIrを含むハニカム格子反強磁性体として、自明な長距離秩序を示さないAg3LiIr2O6の物性を調べたので報告する。</p>

  49. Irを含むハニカム格子磁性体Ag<sub>3</sub>LiIr<sub>2</sub>O<sub>6</sub>の<sup>7</sup>Li核NMR

    高木 滋, 青山 拓也, 菊池 武尊, 大串 研也

    日本物理学会講演概要集 71 1783-1783 2016年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_1783  

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    <p>delafossiteでBサイトをLiとIrの1:2で置き換えると,Irが規則配列し,ほぼ完璧なhoneycomb格子を形成するAg3LiIr2O6が得られる.前講演(登録番号=2376)での巨視的物性を受けて,この物質の磁性,特に低エネルギー磁気励起の特徴を^7^Li核NMRにより微視的に調べた結果について報告する.</p>

  50. 固体酸素における反転対称性の破れの検証II

    青山拓也, 永井正也, 三宅厚志, 吉森裕介, 平尾直久, 大石泰生, 清水克哉, 芦田昌明, 木村 剛

    日本物理学会講演概要集 70 2714-2714 2015年3月

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_2714  

  51. 反転対称性の破れた反強磁性体の磁気抵抗効果 (強磁場下の物性の研究 : 磁性)

    五十嵐 馨, 青山 拓也, 橋詰 和樹, 木村 尚次郎, 大串 研也

    東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センター年次報告 82-85 2015年

    出版者・発行元:東北大学金属材料研究所附属強磁場超伝導材料研究センター

  52. 8aBJ-5 希土類マンガン酸化物RMnO_3における圧力誘起電気磁気相転移(8aBJ 領域8,領域3合同 マルチフェロイクス2,領域8(強相関系))

    青山 拓也, 山内 邦彦, 井山 彩人, 清水 克哉, Picozzi Silvia, 木村 剛

    日本物理学会講演概要集 69 (2) 352-352 2014年8月22日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  53. 27aAM-4 固体酸素における反転対称性の破れの検証(27aAM (マルチフェロ,酸化物系),領域10(誘電体,格子欠陥,X線・粒子線,フォノン))

    青山 拓也, 永井 正也, 三宅 厚志, 清水 克哉, 芦田 昌明, 木村 剛

    日本物理学会講演概要集 69 (1) 913-913 2014年3月5日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  54. 27pEA-9 TbMnO_3における圧力・磁場誘起分極フロップ相の電気磁気特性(マルチフェロ1,領域8(強相関系分野:高温超伝導,強相関f電子系など))

    青山 拓也, 井山 彩人, 清水 克哉, 木村 剛

    日本物理学会講演概要集 68 (2) 566-566 2013年8月26日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  55. 26pXF-9 酸素の圧力温度相図(26pXF 高圧物性,領域7(分子性固体・有機導体))

    三宅 厚志, 青山 拓也, 木村 剛, 清水 克哉

    日本物理学会講演概要集 68 (1) 908-908 2013年3月26日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  56. 多成分磁気構造を持つMn<sub>2</sub>GeO<sub>4</sub>のマルチフェロイック特性に対する圧力効果

    本田孝志, 青山拓也, WHITE J. S, STRAESSLE T, KELLER L, KENZELMANN M, 三宅厚志, 清水克哉, 本多史憲, 木村剛

    日本物理学会講演概要集 68 (1) 691 2013年3月5日

    ISSN:1342-8349

  57. 29aXT-1 磁性強誘電体CuGrO_2における電気磁気特性の圧力効果(29aXT マルチフェロイクス,領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など))

    青山 拓也, 三宅 厚志, 加賀山 朋子, 清水 克哉, 木村 剛

    日本物理学会講演概要集 68 (0) 691-691 2013年

    出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  58. 高圧下誘電率・交流比熱同時測定系を用いた磁性誘電体の物性評価

    青山拓也, 本田孝志, 三宅厚志, 清水克哉, 木村剛

    日本物理学会講演概要集 67 (1) 990-990 2012年3月5日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  59. 22aGN-4 超高圧下誘電率・交流比熱同時測定系の構築および磁性誘電体への応用(22aGN マルチフェロイック,領域10(誘電体,格子欠陥,X線・粒子線,フォノン))

    青山 拓也, 三宅 厚志, 清水 克哉, 木村 剛

    日本物理学会講演概要集 66 (2) 977-977 2011年8月24日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  60. 23pWY-5 LuFeMO_4(M=Co and Mg)におけるリラクサー的誘電性と磁気秩序の関係(23pWY マルチフェロイック・リラクサー,領域10(誘電体格子欠陥,X線・粒子線フォノン))

    左右田 稔, 青山 拓也, 廣田 和馬, 若林 裕助, 木村 剛

    日本物理学会講演概要集 65 (2) 889-889 2010年8月18日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  61. 27pPSA-52 リラクサー誘導体(1-x)BiFeO_3-xBaTiO_3の試料作成と基礎物性測定(領域3ポスターセッション(量子スピン系・フラストレーション系等),領域3,磁性,磁気共鳴)

    稲村 晃希, 青山 拓也, 左右田 稔, 廣田 和馬

    日本物理学会講演概要集 64 (2) 393-393 2009年8月18日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

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講演・口頭発表等 22

  1. キタエフスピン液体候補物質α-RuCl<sub>3</sub>における超高速スピンダイナミクス III

    天野辰哉, 大橋拓純, 川上洋平, 伊藤弘毅, 今野克哉, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 若林裕助, 後藤貫太, 中村優斗, 岸田英夫, 米満賢治, 岩井伸一郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2021年

  2. 層状ハニカム構造を有する半金属RuI<sub>3</sub>の結晶構造と物性

    那波和宏, 今井良宗, 藤原秀行, 高橋遼太郎, 萩原雅人, 鳥居周輝, 奥山大輔, 平岡巧, 山田和奏, 青山拓也, 後藤弘匡, 大串研也, 佐藤卓

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2021年

  3. 単結晶BaFe<sub>2</sub>X<sub>3</sub>(X=S,Se)の<sup>57</sup>Fe核共鳴前方散乱法による研究

    神田智弘, 池田修悟, 永澤延元, 今泉聖司, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 小林寿夫

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2021年

  4. Kitaevスピン液体候補物質RuX<sub>3</sub>(X=Cl,Br,I)の配位子置換効果

    藤原秀行, 今井良宗, 平岡巧, 山田和奏, 青山拓也, 高橋遼太郎, 那波和宏, 萩原雅人, 奥山大輔, 鳥居周輝, 川股隆行, 後藤弘匡, 加藤雅恒, 佐藤卓, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2021年

  5. ハニカム格子磁性体RuCl<sub>3</sub>の光電子分光

    角田卓弥, 島岩泰暉, 溝川貴司, 今野克哉, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, SAINI N. L.

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2020年

  6. Kitaevスピン液体候補物質ルテニウムハライドの高圧合成

    今井良宗, 山田和奏, 藤原秀行, 青山拓也, 高橋遼太郎, 那波和宏, 萩原雅人, 奥山大輔, 鳥居周輝, 川股隆行, 後藤弘匡, 加藤雅恒, 佐藤卓, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2020年

  7. Kitaev模型候補物質ルテニウムハライドの結晶構造と磁気構造

    高橋遼太郎, 那波和宏, 萩原雅人, 奥山大輔, 鳥居周輝, 今井良宗, 山田和奏, 藤原秀行, 青山拓也, 後藤弘匡, 大串研也, 佐藤卓

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2020年

  8. 梯子型鉄系化合物BaFe<sub>2</sub>(S<sub>1-x</sub>Se<sub>x</sub>)<sub>3</sub>における圧力下電気抵抗測定-II

    野島綸斗, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2020年

  9. キタエフスピン液体候補物質α-RuCl<sub>3</sub>における超高速スピンダイナミクス II

    天野辰哉, 赤嶺勇人, 大橋拓純, 川上洋平, 伊藤弘毅, 今野克哉, 長谷川慶直, 佐々木宏也, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 若林裕助, 米満賢治, 岩井伸一郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2020年

  10. 梯子型鉄系化合物BaFe<sub>2</sub>(S<sub>1-x</sub>Se<sub>x</sub>)<sub>3</sub>における圧力下電気抵抗測定

    野島綸斗, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2020年

  11. キタエフスピン液体候補物質α-RuCl<sub>3</sub>における超高速スピンダイナミクス

    天野辰哉, 赤嶺勇人, 大橋拓純, 川上洋平, 伊藤弘毅, 長谷川慶直, 佐々木宏也, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, 岩井伸一郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2019年

  12. RuCl<sub>3</sub>のスピン軌道結合状態

    角田卓弥, 島岩泰暉, 今野克哉, 青山拓也, 今井良宗, 大串研也, SAINI N. L., 溝川貴司

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2019年

  13. BaMn<sub>2</sub>Bi<sub>2</sub>の磁気輸送特性及び諸物性

    小笠原 拓磨, 北原 慶太, Huynh Khuong K., 青山 拓也, 大串 研也, 田原 太夢, 木田 孝則, 萩原 政幸, 谷垣 勝己

    日本物理学会講演概要集 2018年

  14. Magnetotransport properties under high magnetic fields of BaMn<sub>2</sub>Pn<sub>2</sub> antiferromagnets (Pn = As, Sb, Bi).

    Huynh K. -Khuong, Kitahara Keita, Ogasawara Takuma, Aoyama Takuya, Ogushi Kenya, Tahara Taimu, Kida Takanori, Hagiwara Masayuki, Tanigaki Katsumi

    日本物理学会講演概要集 2018年

  15. 擬一次元梯子型鉄系化合物BaFe<sub>2</sub>(Se<sub>1-x</sub>S<sub>x</sub>)<sub>3</sub>における基礎物性測定

    今泉 聖司, 青山 拓也, 佐伯 雄大, 今井 良宗, 南部 雄亮, Du Fei, 上田 寛, Avdeev Maxim, 大串 研也

    日本物理学会講演概要集 2018年

  16. 梯子型超伝導体AFe<sub>2</sub>X<sub>3</sub>(A=Ba,Cs,X=S,Se)の共鳴X線散乱

    田久保 耕, He Feizoh, 今泉 聖司, 青山 拓也, 橋詰 和樹, 今井 良宗, 大串 研也, 横山 優一, 山本 航平, 平田 靖透, 和達 大樹, 岩崎 駿, 溝川 貴司, Boyko Teak, Sutarto Ronny

    日本物理学会講演概要集 2018年

  17. 鉄系梯子型化合物BaFe<sub>2</sub>S<sub>3</sub>における弾性抵抗測定

    細井 優, 石田 浩祐, 水上 雄太, 今泉 聖司, 橋詰 和樹, 青山 拓也, 今井 良宗, 大串 研也, 芝内 孝禎

    日本物理学会講演概要集 2018年

  18. BaMn<sub>2</sub>Bi<sub>2</sub>における磁気抵抗及びホール係数

    小笠原拓磨, 北原慶太, HUYNH Khuong K, 五十嵐馨, 青山拓也, 大串研也, 田原大夢, 木田孝則, 萩原政幸, 谷垣勝己

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 2017年9月25日

  19. 中性子とミュオンでみた鉄系梯子型物質BaFe<sub>2</sub>Se<sub>3</sub>の動的磁性

    南部 雄亮, 今泉 聖司, 橋詰 和樹, 青山 拓也, 今井 良宗, 大串 研也, 鈴木 謙介, 羽合 孝文, 長尾 道弘, 横尾 哲也, 伊藤 晋一, 岡部 博孝, 幸田 章宏, 門野 良典

    日本物理学会講演概要集 2017年

  20. Kitaevスピン液体候補物質AX<sub>3</sub>(A = 遷移金属, X = Cl, I)の合成と物性

    長谷川 慶直, 青山 拓也, 池本 夕佳, 森脇 太郎, 佐々木 宏也, 今井 良宗, 大串 研也

    日本物理学会講演概要集 2017年

  21. 梯子型鉄系化合物BaFe<sub>2</sub>X<sub>3</sub> (X = S, Se)の磁気特性

    橋詰 和樹, 今泉 聖司, 五十嵐 馨, 青山 拓也, 今井 良宗, 木村 尚次郎, 大串 研也

    日本物理学会講演概要集 2017年

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    <p>我々の研究グループでは梯子型鉄系化合物BaFe_2_S_3_が高圧下で超伝導を示すことを発見した。鉄の2次元正方格子を持たない鉄化合物としては、本物質が初めての超伝導体である。今回は、関連物質BaFe_2_Se_3_と併せて、構造相転移や磁気転移の詳細を調べるために、広い温度範囲に渡って磁化率と磁気抵抗を測定したので、その結果を報告する。</p>

  22. Dependencies on Pn elements of the magnetotransport phenomena in BaMn<sub>2</sub>Pn<sub>2</sub> antiferomagnetic insulators (Pn = As, Sb, Bi)

    Huynh K. Khuong, Kida Takanori, Hagiwara Masayuki, Tanigaki Katsumi, Ogasawara Takuma, Kitahara Keita, Heguri Satoshi, Matsushita Stephen Yu, Tanabe Yoichi, Tanigaki Katsumi, Aoyama Takuma, Ogushi Kenya

    日本物理学会講演概要集 2017年

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共同研究・競争的資金等の研究課題 8

  1. スピン軌道相互作用が紡ぐ強相関電子物性の探求

    大串 研也, 木村 憲彰, 青山 拓也

    2022年4月1日 ~ 2025年3月31日

  2. 精密圧力制御技術で拓く極性化合物の圧力誘起超伝導

    青山 拓也

    2020年4月1日 ~ 2023年3月31日

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    本申請課題では精密に制御した圧力下においてはしご型鉄系化合物の超伝導性と極性の研究を行うことを目的としている.はしご型鉄系化合物の基底状態は,擬一次元的な結晶構造に起因した強い電子相関効果によって反強磁性絶縁体となる.なかでもBaFe2Se3は圧力誘起超伝導性を示すことから,多軌道強相関電子系における超伝導性を研究する格好の舞台である. 本申請ではBaFe2Se3が示す低対称なブロック型の磁気構造に着目する.最近申請者はBaFe2Se3における光の第二高調波発生の測定によって,低対称なブロック型の磁気構造に由来する極性結晶構造への相転移が400 Kにおいて生じていることを明らかにした.そこで2020年度は,BaFe2Se3の温度-圧力-磁場の三元相図を作成することによって,(1)圧力誘起超伝導相が結晶の極性を有しているか,(2)空間反転対称性の破れた超伝導体に固有な大きな臨界磁場を示すか,を明らかにすることを目的として,BaFe2Se3の純良単結晶育成および高圧・低温・高磁場中における電気抵抗率測定を実施した. その結果,400 Kの極性相転移が4 GPaまでの圧力印加によって抑制され,非極性構造へと構造相転移を示すことを明らかにした.さらなる加圧によって圧力誘起超伝導転移を観測した.今後は超伝導体積分率を評価するために圧力下磁化測定を実施すると共に,光交流法による比熱測定を実施するための測定系を構築する.

  3. ソフト化学プロセスによるキタエフスピン液体へのキャリアドーピング

    大串 研也, 今井 良宗, 青山 拓也

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    研究種目:Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    研究機関:Tohoku University

    2019年6月28日 ~ 2021年3月31日

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    固体化学的手法を駆使することで、キタエフスピン液体の周辺に位置する新物質を開発した。高圧合成法により、新物質RuBr3およびRuI3を合成した。RuBr3およびRuI3は、それぞれキタエフスピン液体および強相関半金属に近い電子状態をとることを明らかにした。これらの固溶体は、バンド幅制御型のモット転移を示すことも明らかにした。ソフト化学法により、RuCl3のキャリアドープ系を開発した。この新物質において、電荷整列による金属絶縁体転移が生じること、母物質で見られた磁気秩序が抑制されていることを明らかにした。

  4. アニオン複合化と超高圧力印加による強相関電子物性の制御

    青山 拓也

    2019年4月1日 ~ 2021年3月31日

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    梯子型鉄系化合物BaFe2X3 (X = SおよびSe)は結晶構造の低次元性を反映して常圧下でモット絶縁体状態となる.また,鉄イオンに軌道自由度が存在することに加えて,圧力印加によってモットギャップを抑制することで超伝導を示すことから,鉄系超伝導体における軌道選択的電子相関効果の研究対象として注目されている.申請者は硫化物とセレン化物の基底状態における軌道・磁気状態が異なっていることに着目して,それらを複合アニオン下した物質における研究を実施した.これまでに二つの試料が完全固溶し,組成相境界が存在することを明らかにしている.2020年度はいくつかの組成の試料に対して赤外分光測定を行い,組成相境界を挟んで硫化物において低エネルギー側に存在したスペクトルウエイトがセレン化物側では高エネルギー側に移動することを明らかにした.軌道秩序パターンの違いが電荷ギャップの大きさに関連していることを指摘した.特定の組成の試料に対して圧力下電気抵抗率測定を実施し,圧力誘起の軌道スイッチングを観測した.

  5. 梯子型鉄系化合物における超伝導とマルチフェロイクスの研究

    大串 研也, 今井 良宗, 青山 拓也

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Tohoku University

    2018年4月1日 ~ 2021年3月31日

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    複数の測定プローブを相補的に用いることで、梯子型鉄系化合物の電子物性を解明した。鉄の3d電子は、低次元性・多軌道性・強相関電子効果が協奏するために、多彩な磁気秩序/軌道秩序を示すことが分かった。ストライプ型磁気秩序/フェロ型軌道秩序の揺らぎは超伝導発現の源となる一方で、ブロック型磁気秩序/プロペラ型軌道秩序はマルチフェロイクス現象を示すことが分かった。

  6. 複合アニオンの配置自由度を利用した高機能磁性絶縁体の探索

    青山 拓也

    2017年4月1日 ~ 2019年3月31日

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    アニオンを複合化した物質において磁気誘起極性現象の研究を目的とした研究を行なった.これまでに磁気秩序に関連した極性構造の出現が観測されている鉄系化合物を対象とし,複合アニオン化した試料において基礎物性測定・赤外分光測定および粉末中性子回折実験を行い,組成相図中の各領域における電子状態・磁気構造・結晶構造の評価を行った.極性の有無を反映した組成そう教会があることが明らかになり,その組成相境界まで母相の磁気構造を反映していることがわかった.得られた結果を日本物理学会に報告した.現在原著論文を投稿中である.複合アニオン領域の圧力誘起超伝導相の有無を調べることを目的とした圧力下磁化測定の実施のためにダイヤモンドアンビルセルを用いた磁化測定系を立ち上げ,関連物質において超伝導転移に伴う磁化異常を観測した.後期公募研究で引き続き研究を行う. 複数のアニオンを含む極性錯体における圧力下構造相転移および圧力下イオン伝導の測定を行なった.骨格の極性を反映した特異なイオン伝導を観測するともにその圧力依存性を評価した.圧力下のイオン伝導をNMRによってプローブするために共同研究者と圧力下NMR測定系の立ち上げを行なった.

  7. 5d遷移金属におけるフラストレート格子上の強相関電子物性の研究

    青山 拓也

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    研究機関:Tohoku University

    2016年4月1日 ~ 2019年3月31日

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    イリジウムが4価の陽イオンとなった場合と同様の電子配置を示す3価のルテニウムを含む化合物に対して電気磁気効果の測定を行った.空間反転対称性の局所的な破れに起因した局所電気分極の磁場効果を観測した.その詳細を明らかにするため赤外吸収スペクトルの測定を行なった. イリジウムを含むフラストレート磁性体の単結晶育成をおこない,X線結晶構造解析・磁気抵抗効果・比熱の測定を行い,半金属的な伝導特性を示すこと・低温に磁気転移が存在すること・磁気転移温度以下で特異な磁気抵抗効果を示すことを明らかにした.圧力下においても測定を進め,低温の磁気転移付近の電気抵抗率の変化の圧力依存性を測定した.

  8. 超高圧力下における電気磁気新奇物性の探索

    青山 拓也

    2013年4月1日 ~ 2015年3月31日

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    フラストレート磁性体においては低温でその磁気的な競合を解消するためにしばしば非共線的な磁気構造が現れる。そのような複雑な磁気構造が空間反転対称性を破る場合、交換相互作用やスピン軌道相互作用を通じて格子の対称性を下げ、電気分極が生じうる。この電気分極を生じせしめている磁気構造はその競合を反映して、種々の摂動に対して敏感に応答し、それが巨大非線形電気磁気効果を生んでいる。圧力によって磁性イオン間の距離を変化させることによっても電気磁気応答の巨大化や制御が期待できる。 そこで本研究課題では、ダイヤモンドアンビルセルを用いた高圧力下における電気磁気効果および交流法による比熱の同時測定系を構築し、種々の磁性誘電体への適用を行なった。前年度までに代表的なマルチフェロイクスであるTbMnO3において、圧力誘起の電気磁気相転移およびそれに伴う電気磁気効果の増大を観測した。本年度はその起源および詳細を明らかにするため、希土類置換(Gd,TbおよびDy)を併せて行なうことで、組成ー圧力ー温度ー磁場を変数とした相図を作成した。得られた結果から高機能相の発現条件およびその電気磁気特性の希土類依存性を明らかにした。

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  1. 磁気誘起極性半導体における非線形伝導の研究

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    半導体において磁気的に誘起された極性状態における非線形伝導の研究をおこなう