「Specifics of spin excitations in centrosymmetric helimagnets」
Dmytro S. Inosov 氏

Oct 11, 2024

日本物理学会北海道支部講演会

講演題目：　Specifics of spin excitations in centrosymmetric helimagnets
講　師　：　Prof.Dr.rer.nat Dmytro S.Inosov
　　　　　　TU Dresden
日　時　：　2024年10月11日（金）　13：30-
場　所　：　北海道大学理学部 2-221室
要　旨　：
Noncollinear long-range ordered magnetic structures that break chiral symmetry can arise either as a result of Dzyaloshinskii-Moriya interactions in lattices with broken inversion symmetry or as a result of bond frustration in structurally centrosymmetric crystals. While in the former case the spin chirality is uniquely chosen by the lattice symmetry, in the latter case the chiral symmetry is broken spontaneously, so that both right- and left-handed magnetic domains can coexist. Using inelastic neutron scattering, we have studied spin waves in a number of centrosymmetric helimagnets with different magnetic ground states. The cubic spinel ZnCr2Se4 is described by frustrated interactions and represents a perfect model system for studying the Heisenberg model on the perfect pyrochlore lattice. Here, an emergent energy scale of the pseudo-Goldstone magnon gap leads to highly nontrivial thermodynamic and thermal transport properties and to the appearance of a field-induced spiral spin liquid state. The iron perovskite compounds SrFeO3 and Sr3Fe2O7, on the other hand, avoid the simple spin-spiral state and form multiple-q orders of various types, whose spin-wave spectrum is still a challenge for theoretical calculations. At elevated temperatures, all the mentioned compounds exhibit an intense quasielastic spin-fluctuation spectrum in neutron spectroscopy, which coexists with the sharp collective spin-wave excitations and could be a universal feature of the centrosymmetric helimagnets in general. It is possible that its origin is connected with the dynamics of domain walls that separate helimagnetic domains of opposite chirality.
世話人　井原 慶彦
(yihara@phys.sci.hokudai.ac.jp)
北海道大学大学院理学研究院物理学部門

「磁場角度分解熱物性測定の高度化と物性研究への応用」
橘高 俊一郎 氏

Sep 13, 2024

日本物理学会北海道支部講演会

講演題目：　磁場角度分解熱物性測定の高度化と物性研究への応用
講　師　：　橘高俊一郎 氏
　　　　　　東京大学大学院総合文化研究科
日　時　：　2024年9月13日 (金)　16:30-17:30
場　所　：　北海道大学理学部 5-201
要　旨　：
熱ゆらぎのない絶対零度の量子臨界点近傍では、量子ゆらぎによって新奇な基底状態や低エネルギー励起状態が創出される。こうした現象はしばしば顕著な異方性を示し、外場の大きさだけでなく、外場の方位にも敏感に応答することがある。このような磁場方位の効果を、理論計算可能な熱力学量を用いて追究することで、物性機構の解明に繋がる重要な知見を得ることが期待できる。しかしながら、極低温の熱力学量測定から磁場方位の効果まで詳細に調べた例は多くない。 　本講演では、我々が最近取り組んでいる磁場方位制御下での極低温熱物性測定の高度化および物性研究への応用例について紹介する。具体的には、磁場角度分解磁歪測定によるFFLO超伝導相転移の研究[1]や、量子臨界性を特徴づけるための新たな実験アプローチ[2, 3]などについて取り上げ、特徴的な異方性を示す量子現象について議論する。
[1] S. Kittaka et al., Phys. Rev. B 107, L220505 (2023).
[2] S. Kittaka et al., J. Phys. Soc. Jpn. 90, 064703 (2021).
[3] S. Yuasa and S. Kittaka et al., submitted.
世話人　井原 慶彦
(yihara@phys.sci.hokudai.ac.jp)
北海道大学大学院理学研究院物理学部門

「μSRと第一原理計算で迫る銅酸化物高温超伝導体の電子スピン状態」
渡邊 功雄 氏

Aug 27, 2024

日本物理学会北海道支部講演会・第298回エンレイソウの会

講演題目：　μSRと第一原理計算で迫る銅酸化物高温超伝導体の電子スピン状態
講　師　：　渡邊 功雄 氏
　　　　　　理化学研究所 専任研究員
日　時　：　2024年8月27日 (火)　16:30-17:30
場　所　：　北海道大学工学部　A1-17 (物理工学系大会議室)
要　旨　：
ミュオンスピン緩和法（μSR）は、高感度磁気プローブである素粒子ミュオンを活用して物質の電子状態を解明する。導入するミュオンの停止位置は制御できないため、物質中でミュオンがどのような状態を形成して周囲の電子状態を観測しているかという問題は、実験データからのみでは明確にわからない。近年、この問題に関して凡密度関数法を用いた第一原理計算を活用して解決する研究活動が盛んにおこなわれている。我々は、この世界的な計算科学研究の潮流をリードしてきた。本講演では、この第一原理計算を活用することによって長年解決できなかったLa系銅酸化物高温超伝導体の母物質であり低温で反強磁性秩序状態が発現するLa2CuO4中のミュオン位置を明らかにし、μSRから見た反強磁性秩序状態を定量的に解釈した研究結果に関して報告する。
世話人　市村 晃一
(ichimura@eng.hokudai.ac.jp)
北海道大学大学院工学研究院応用物理学部門

"Metaphotonics and Mie-tronics"
Yuri Kivshar 氏

May 20, 2024

日本物理学会北海道支部講演会・応用物理学会北海道支部講演会・第21回応用物 理学コロキウム・第297回エンレイソウの会

講演題目：　Metaphotonics and Mie-tronics
講　師　：　Yuri Kivshar 氏
　　　　　 （Australian National University, Professor）
日　時　：　2024年5月20日（月）　16:30-18:00
場　所　：　北海道大学工学部　アカデミックラウンジ 3（B3-201）
要　旨　：
Recent progress is subwavelength optics is driven by the physics of optical resonances. This provides a novel platform for localization of light in subwavelength photonic structures and opens new horizons for metamaterial-enabled photonics, or metaphotonics. Recently emerged field of Mie-resonant metaphotonics (also called "Mie-tronics") employs resonances in high-index dielectric nanoparticles and dielectric metasurfaces and aiming for novel applications of subwavelength optics and photonics, benefiting from low material losses and optically-induced magnetic response. In this talk, I will review the recent advances in Mie-tronics and its applications in metaphotonics and metasurfaces, including generation of structured light and chiral metaphotonics.

Biography:
Professor Yuri Kivshar received PhD degree in 1984 in Kharkov (Ukraine). He left the Soviet Union in 1989 and after several visiting positions in Europe, he settled in Australia in 1993. He is Fellow of the Australian Academy of Science since 2002, and also Fellow of Optica, APS, SPIE, and IOP. He received many awards, more recently 2022 Max Born Award (Optica, former OSA). His research interests include nonlinear physics, metamaterials, and nanophotonics.

世話人: 森田 隆二
(morita@eng.hokudai.ac.jp)
北海道大学大学院工学研究院応用物理学部門

「CeCoSiの強磁場物性とその隠れた秩序相に関する研究」
神田　朋希 氏

May 08, 2024

日本物理学会北海道支部講演会

講演題目：　CeCoSiの強磁場物性とその隠れた秩序相に関する研究
講　師　：　神田　朋希 氏
　　　　　 北大理
日　時　：　2024年5月8日（水）　16:30-
場　所　：　北海道大学理学部２号館　2-211
要　旨　：
本講演で取り上げるCeCoSiでは、2019年に常磁性相（I相）と反強磁性相（III 相）の間に、秩序変数が自明ではない「隠れた秩序相」（II相）が確認された[1]。 最新のNMR実験から、II相はQzx + Qyz型の強電気四極子秩序とされている[2]。 しかし正方晶であるCeCoSiの結晶場基底状態には電気四極子自由度は存在しない ため、電気四極子秩序は本来起こりえない。そのためCeCoSiにおける電気四極子 自由度の起源が活発に議論されている。またCeCoSiでは結晶場状態に関してもコ ンセンサスが得られておらず、強磁場磁化過程により結晶場状態を決定する必要 があった。 本研究ではパルス強磁場を用いた60 Tまでの磁化、磁気トルク、非接触電気抵 抗、磁気熱量効果、比熱の各測定を行った[3]。得られた磁化過程に対して、磁 化の計算値をフィッティングすることで結晶場状態を決定した。また磁気トルク 測定では20 T以上の強磁場領域において、結晶の対称性からは非自明な4倍周期 の磁気異方性を観測した。本研究では磁気異方性の計算から、結晶場基底状態と 第一励起状態との混成により4倍周期の磁気異方性が生じることを示した。さら に磁場による結晶場状態の混成によってQzx, Qyzの電気四極子自由度が活性にな ることを示した。 本講演ではCeCoSiに対して行われてきた研究をレビューするとともに、パルス 強磁場実験によって明らかとなったCeCoSiの強磁場物性と隠れた秩序相との関係 について詳しく議論する。

[1] H. Tanida et al., J. Phys. Soc. Jpn. 88, 054716 (2019).
[2] M. Manago et al., Phys. Rev. B 108, 085118 (2023).
[3] T. Kanda et al., Accepted in Phys. Rev. B


世話人: 井原 慶彦
(yihara@phys.sci.hokudai.ac.jp)
北海道大学大学院理学研究院物理学部門