51探花

【発表のポイント】

• チタンとマンガンの复合酸化物の光の透过を调べたところ、ある方向から光を入射した场合と逆方向から光を入射した场合で、透过率に差が生じることが分かりました。
• 磁石としての性质を持たない物质でこの効果が见つかったのは初めてのことです。
• 磁石としての性质を持たないほうが表と里のスイッチに必要な时间が短いため、今回の発见は光学透过率の超高速スイッチの新たな方法に展开される可能性があります。

【概要】

通常の物质では、内部を透过する光の进む向きを逆にしても透过率は変化しません。しかし、キラリティ（注1）と磁化（注2）を併せ持つ物质では、光が进む向きを逆にすると透过率が変化します。この现象を「磁気キラル二色性」（注3）と呼びます。今回、东京大学の佐藤树大学院生、有马孝尚教授らのグループは、磁化を持たない物质でも磁気キラル二色性を示す可能性があると考え、実际に、チタンとマンガンの复合酸化物の内部を进む光の透过率を测定し、磁気キラル二色性の存在を明らかにしました。すなわち、この物质には表侧と里侧の区别が存在することになります。さらに、电场と磁场をうまく作用させることで表と里を入れ替えることにも成功しました。

今回の発见は、磁化が全くない物质においても、磁気キラル二色性という一种の磁気光学现象が出现しうることを明确に示すものです。现在のところ、磁気キラル二色性の存在が确认された物质はそれほど多くありません。本研究によって、磁気キラル二色性を探索する物质群の范囲が広がるほか、人工的な磁性超格子の设计指针にも役立つと期待されます。

本研究成果は、米国物理学会学术誌「Physical Review Letters」において、2020年5月27日付けオンライン版に公开されました。编集者の推荐论文にも选ばれています。

図1.マンガンとチタンの复合酸化物惭苍罢颈翱₃の磁気キラル二色性
６个の酸素(図中の小さな球)で作られるクラスターが右ねじ型か左ねじ型にねじれてマンガン原子（図中の大きな球）を囲んでいて、それぞれのマンガン原子が磁化（図中では棒磁石で表现）を持っている。右ねじ型にねじれた酸素クラスターと左ねじ型にねじれた酸素クラスターに囲まれたマンガン原子の磁化は逆を向いている。その结果、右から左に进む光（上）と左から右に进む光（下）で、透过率が异なる。

【用语解説】

注１）キラリティ／キラル
右手を镜に映すと、左手のように见えます。このように、镜に映した前后の姿が、回転するだけでは重ならない性质をキラリティと呼びます。また、その性质を示す形容词がキラルという用语です。

注２）磁化
物质の中には、磁石としての性质を持つものがあります。原子やイオンにも、磁石としての性质を持つものがあります。さらには、电子も磁石としての性质を持つことが知られています。これらの磁石としての性质を「磁化」と言います。また、この磁石の向きを「磁化の向き」と言います。

注３）磁気キラル二色性
磁化を持っているキラルな物质の内部では、磁化と同じ向きに进む光と、磁化と逆向きに进む光では光の吸収スペクトルが异なることが二十世纪の终わりごろに报告されました。この现象を磁気キラル二色性と言います。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究内容に関すること）
东北大学金属材料研究所
附属强磁场超伝导材料研究センター
准教授　木村　尚次郎
Tel: 022-215-2154 　
贰-尘补颈濒：蝉丑办颈尘耻谤补*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
东北大学金属材料研究所　情報企画室広報班
罢别濒：022-215-2144
贵础齿：022-215-2482
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