論文 Magnetoferroelectric phase transition induced by latent spin-lattice coupling in the geometrically frustrated magnet CuFe 0.95 Al 0.05 O 2

H. Tamatsukuri ; T. Uchihara ; S. Mitsuda ; Y. Ishii SAMURAI ORCID (National Institute for Materials Science) ; H. Nakao ; K. Takehana SAMURAI ORCID (National Institute for Materials Science) ; Y. Imanaka SAMURAI ORCID (National Institute for Materials Science)

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引用
H. Tamatsukuri, T. Uchihara, S. Mitsuda, Y. Ishii, H. Nakao, K. Takehana, Y. Imanaka. Magnetoferroelectric phase transition induced by latent spin-lattice coupling in the geometrically frustrated magnet CuFe 0.95 Al 0.05 O 2 . Physical Review B. 2025, 111 (13), 134403. https://doi.org/10.1103/physrevb.111.134403

説明:

(abstract)

マルチフェロイック物質CuFe0.95Al0.05O2では、において、一軸圧力を加えると、従来知られていたらせん磁気構造由来のスピン駆動強誘電相とは異なる、新たな磁気強誘電相が発現する。本研究では、四軸中性子回折計を用いてこの圧力誘起強誘電相の磁気構造を調査した。その結果、磁気構造はコリニアな正弦波型であり、系の反転対称性は破らないことが判明した。しかし、放射光X線回折実験による解析の結果、三角格子に歪みが生じていることが確認された。本物質では非磁性 Al の置換によって磁気相転移時の格子歪みが抑制されるが、一軸圧力の印加により「潜在的な」スピン-格子結合が再活性化し、磁気相転移に伴って格子歪みが発生することが分かった。さらに、磁場を加えると圧力誘起の強誘電分極は大幅に減少するものの、格子歪みには影響を与えなかった。この結果から、圧力による強誘電分極は圧電効果ではなく、正弦波型磁気構造がスピン-格子結合を介して分極の発現に寄与していると考えられる。

権利情報:

キーワード: Multiferroic

刊行年月日: 2025-04-01

出版者: American Physical Society (APS)

掲載誌:

  • Physical Review B (ISSN: 1550235X) vol. 111 issue. 13 134403

研究助成金:

  • Japan Society for the Promotion of Science JP20K14421
  • National Institute for Materials Science

原稿種別: 著者最終稿 (Accepted manuscript)

MDR DOI: https://doi.org/10.48505/nims.5442

公開URL: https://doi.org/10.1103/physrevb.111.134403

関連資料:

その他の識別子:

連絡先:

更新時刻: 2025-04-21 12:30:22 +0900

MDRでの公開時刻: 2025-04-21 12:20:31 +0900

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