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石飛 尊之; 服部 一匡*
no journal, ,
Some rare-earth-based compounds with the ZrNiAl-type structure exhibit intriguing physical phenomena due to the lack of inversion symmetry and magnetic frustration in the distorted Kagome lattice of the rare earth site. For example, HoAgGe is a potential candidate for kagome spin ices [1], and UCo
Ru
Al shows a colossal anomalous Nernst effect attributed to Weyl points [2]. In URhSn, unusual two-stage phase transitions at 
K and 
K have been observed [3]. While the low-temperature (
) ordered phase below 
is a typical ferromagnetic order present in the family compounds, the order parameter for the high- ordered phase in 
remains unknown. One feature of the high- order is that 
increases with increasing out-of-plane magnetic field [3]. This implies a non-magnetic order, as for the absence of the spectrum splitting at Sn sites in the M
ssbauer effect [4]. Here, we present an effective 
model, based on the observed magnetic entropy and Curie-Weiss temperature, and analyze it, using the mean-field approximation. We propose that the order parameter below is a 
structure of 
and 
type electric quadrupoles with chiral or polar symmetry. These orders can reproduce the observed magnetic-field dependence of . A chiral-polar switching phase transition may be realized under pressure, resolving the anomalous pressure-temperature phase diagram [5]. Below , a non-coplanar magnetic order with uniform magnetization perpendicular to the Kagome plane is realized, which may result in the anomalous Hall effect. The current scenario and whether the order parameter is chiral or polar can be examined through magnetoelectric effects and NMR measurements. Notably, the domain of chirality or polarity can be controlled by external magnetic fields. Thus, URhSn provides an ideal platform for investigating chiral and polar orders in metals.
-electron systems石飛 尊之
no journal, ,
This presentation focuses on partial ordering in frustrated systems. Partial orders typically arise as a three sublattice order in systems with frustration and Ising anisotropy. In this presentation, we present new mechanisms for stabilizing partial orders beyond Ising-type anisotropy. We show a partial quadrupole order with one-fourth disordered sites, stabilized by 
anisotropy unique to electric degrees of freedom. This partial order is robust at high temperatures within a framework of the Landau theory. This mechanism is an extension of the three-sublattice partial order with 
Ising anisotropy. We also discuss magnetic partial order mechanisms involving quadrupole moment interactions, where partial magnetic disorder persists even in quadrupole-ordered ground states. Finally, we examine a scenario with three partially magnetic ordered states due to quadrupole interactions, with potential applications to partially ordered state in UNi
B.
石飛 尊之; 服部 一匡*
no journal, ,
本研究では、局所空間反転対称性がない系において、有限波数秩序がボンド四極子秩序を誘起することを示す。局所空間反転対称性がない系では、
の秩序によって大域的な空間反転対称性が破れることが知られているが、有限波数秩序については注目されてこなかった。有限波数の秩序によって、すべての最近接ボンド上にあった空間反転対称性が、一つのボンド上でのみ残るようなボンド秩序が誘起される。また、yz, zx, xyといった形のボンド四極子と関連して、非共面磁気秩序が実現し得ることを示す。この理論を適用できる具体的な候補物質として、PrV
Al0, CeCoSi, TbSbTeと関連して議論する。
石飛 尊之; 服部 一匡*
no journal, ,
結晶が空間反転対称性を持つが原子位置に空間反転中心のない系においては、q=0の単純な反強秩序によって空間反転対称性が破れることから、電気磁気効果や非相反伝導現象などを引き起こす舞台として近年注目されている。本研究では、有限波数qをもつ反強秩序に注目し、相互作用の形や誘起ボンド秩序を解析するため、様々な秩序変数の二次形式を対称性の観点から整理した。その結果、有限波数秩序によって典型的にはボンド秩序が誘起されること、結晶構造によっては非共面磁気秩序が実現しやすいことが明らかになった。
キンク石飛 尊之
no journal, ,
磁気的な反対称相互作用であるジャロジンスキー・守谷(DM)相互作用は、一次元カイラル磁性体におけるカイラルソリトン格子(CSL)、二次元カイラル磁性体における磁気スキルミオン格子など、トポロジカル磁性の源として注目されている。本研究では、電気四極子間に働く反対称相互作用を導入し、カイラルソリトン格子の類似物である四極子キンク格子が生じることを明らかにする。
石飛 尊之
no journal, ,
磁気的な反対称相互作用であるジャロジンスキー・守谷(DM)相互作用を一般化し、電気四極子間に働きうる反対称相互作用を整理した。ある反対称四極子相互作用の下では、カイラル磁性体におけるカイラルソリトン格子の類似物である四極子キンク格子が生じることを明らかにした。