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論文

$$P$$2$$_1$$3の空間群に属する化合物および関連する化合物の結晶構造について

垣花 将司*; 竹内 徹也*; 芳賀 芳範; 播磨 尚朝*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦*

固体物理, 55(10), p.505 - 514, 2020/10

立方晶キラル構造に属する磁性体が示す特異な磁気相が注目されている。代表的な物質MnSi(空間群$$P$$2$$_1$$3)および関連物質の構造の特徴を分類するとともに、一見複雑に見える結晶構造を安定化させる要因について考察する。

論文

4f電子系化合物EuPtSiで実現する磁気スキルミオン格子

金子 耕士; 垣花 将司*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦*

波紋, 30(3), p.160 - 165, 2020/08

MnSiと同じ空間群に属する4$$f$$電子系化合物EuPtSiについて、磁気特性を調べた。単結晶中性子回折実験の結果、MnSiとEuPtSiの磁気構造に多くの共通点を見出した。この結果は、EuPtSiが4$$f$$電子系で初めて磁気スキルミオン格子を示す物質であることを示している。

論文

Single crystal growth and unique electronic states of cubic chiral EuPtSi and related compounds

大貫 惇睦*; 垣花 将司*; 伊覇 航*; 仲井間 憲李*; 青木 大*; 仲村 愛*; 本多 史憲*; 中島 美帆*; 天児 寧*; 郷地 順*; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 29, p.012001_1 - 012001_9, 2020/02

EuPtSi with the cubic chiral structure exhibits a skyrmion phase under magnetic field. We succeeded in growing high-quality single crystals by the Bridgman method. Fermi surface splitting reflecting the noncentrosymmetric structure was successfully observed experimentally.

論文

4$$f$$電子系化合物EuPtSiにおける磁気スキルミオン

金子 耕士; 垣花 将司*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦*

固体物理, 54(12), p.757 - 766, 2019/12

MnSiと同じ空間群に属する4$$f$$電子系化合物EuPtSiについて、磁気特性を調べた。単結晶中性子回折実験の結果、MnSiとEuPtSiの磁気構造に多くの共通点を見出した。この結果は、EuPtSiが4$$f$$電子系で初めて磁気スキルミオン格子を示す物質であることを示している。

論文

Magnetic field induced triple-$$q$$ magnetic order in trillium lattice antiferromagnet EuPtSi studied by resonant X-ray scattering

田端 千紘*; 松村 武*; 中尾 裕則*; 道村 真司*; 垣花 将司*; 稲見 俊哉*; 金子 耕士; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦*

Journal of the Physical Society of Japan, 88(9), p.093704_1 - 093704_5, 2019/09

 被引用回数:15 パーセンタイル:86.53(Physics, Multidisciplinary)

The magnetic order in the magnetic-fild-induced so-called A phase of cubic chiral antiferromagnet EuPtSi was investigated by resonant X-ray scattering (RXS) near the Eu $$L_{2}$$ edge. The high flux RXS signal under the magnetic field applied along [111] revealed the first and second order satellite magnetic reflections, indicating that the A phase is a triple-$$q$$ magnetic ordered state that is described by three propagation vectors lying in the plane normal to the magnetic field direction; $$q_1$$, $$q_2$$, and $$q_3$$. With the high resolution in the reciprocal space achieved in the RXS measurement, it is suggested that the triple-$$q$$ order strongly couples with the underlying crystal lattice. The triple-$$q$$ magnetic order is discussed in the context of a magnetic skyrmion lattice on which the geometrical frustration may play a crucial role.

論文

Anomalous ferromagnetic ordering in EuCuP

伊覇 航*; 垣花 将司*; 松田 進弥*; 本多 史憲*; 芳賀 芳範; 竹内 徹也*; 中島 美帆*; 天児 寧*; 郷地 順*; 上床 美也*; et al.

Journal of Alloys and Compounds, 788, p.361 - 366, 2019/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:25.87(Chemistry, Physical)

Ferromagnetic ordering of EuCuP is investigated on a single crystal sample grown from tin flux. Application of hydrostatic pressure up to 8 GPa stabilizes ferromagnetic ordering, suggesting divalent Eu is stable. The Hall effect and resistivity measurements show that EuCuP is a low-carrier ferromagnetic metal with a characteristic resistivity cusp appearing at the ferromagnetic transition temperature.

論文

Unique helical magnetic order and field-induced phase in trillium lattice antiferromagnet EuPtSi

金子 耕士; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*; 中尾 朗子*; 宗像 孝司*; 大原 高志; 垣花 将司*; 芳賀 芳範; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 88, p.013702_1 - 013702_5, 2019/01

 被引用回数:28 パーセンタイル:94.68(Physics, Multidisciplinary)

Magnetic transitions in chiral antiferromagnet EuPtSi were investigated by means of single crystal neutron diffraction. In the ground state, magnetic peaks emerge at positions represented by $$q_{1}$$=$$(0.2, 0.3, 0)$$. Upon heating, an additional magnetic peak splitting around 2.5 K was uncovered, indicating a presence of a first-order transition with $$q^*_{1}$$=$$(0.2, 0.3, {delta})$$. An half-polarized neutron scattering for polarization parallel to Q reveled that polarization antiparallel to Q has stronger intensity in both magnetic phases. This feature clarifies single chiral character of helical structure with moments normal to the ordering vector in both ordered states. Under vertical magnetic field along [1,1,1] in the $$A$$ phase, magnetic peaks form hexagonal patterns in the equatorial scattering plane around nuclear. An ordering vector $$q_{A}$$ of the $$A$$-phase has the similar size in the periodicity to $$q_{1}$$, and could be a hallmark of a formation of skyrmion lattice in EuPtSi.

論文

Effects of magnetic field and pressure on the valence-fluctuating antiferromagnetic compound EuPt$$_2$$Si$$_2$$

竹内 徹也*; 屋良 朝之*; 安次富 洋介*; 伊覇 航*; 垣花 将司*; 中島 美帆*; 天児 寧*; 本多 史憲*; 本間 佳哉*; 青木 大*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 87(7), p.074709_1 - 074709_14, 2018/07

 被引用回数:7 パーセンタイル:63.33(Physics, Multidisciplinary)

Effects of magnetic field and pressure on the Kondo-like behavior in the valence-fluctuating antiferromagnetic compound EuPt$$_2$$Si$$_2$$ were studied using single-crystalline samples. Anomalous features in EuPt$$_2$$Si$$_2$$ are due to valence fluctuation and/or valence change of the Eu ions at low temperatures.

論文

Electronic states in EuCu$$_2$$(Ge$$_{1-x}$$Si$$_x$$)$$_2$$ based on the doniach phase diagram

伊覇 航*; 屋良 朝之*; 安次富 洋介*; 垣花 将司*; 竹内 徹也*; 本多 史憲*; 仲村 愛*; 青木 大*; 郷地 順*; 上床 美也*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 87(6), p.064706_1 - 064706_14, 2018/06

 被引用回数:15 パーセンタイル:78.13(Physics, Multidisciplinary)

We succeeded in growing single crystals of the series of EuCu$$_2$$(Ge$$_{1-x}$$Si$$_x$$)$$_2$$ compounds.Physical property measurements demonstrate a maximum of the antiferromagnetic transition temperature appears at $$x = 0.5$$. Antiferromagnetism then disappears around $$x = 0.7$$ followed by a heavy-fermion formation at higher concentrations. These observations follow the Doniach phase diagram as a function of $$x$$.

論文

Superconducting and Fermi surface properties of single crystal Zr$$_2$$Co

照屋 淳志*; 垣花 将司*; 竹内 徹也*; 青木 大*; 本多 史憲*; 仲村 愛*; 芳賀 芳範; 松林 和幸*; 上床 美也*; 播磨 尚朝*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 85(3), p.034706_1 - 034706_10, 2016/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:13.94(Physics, Multidisciplinary)

Superconducting characteristics and Fermi surfaces of Zr$$_2$$Co are experimentally studied on a single crystal sample grown by Bridgman technique. Thermodynamic quantities in the superconducting state such as specific heat and magnetization show deviation from a single-gap the BCS model and can be attributed on the band structure with the dominant contribution of Zr-4$$d$$ and Co-3$$d$$ components.

論文

Split Fermi surface properties in Ulmannite NiSbS and PdBiSe with the cubic chiral crystal structure

垣花 将司*; 照屋 淳志*; 西村 憲吾*; 仲村 愛*; 竹内 徹也*; 芳賀 芳範; 播磨 尚朝*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 84(9), p.094711_1 - 094711_8, 2015/09

 被引用回数:13 パーセンタイル:70.14(Physics, Multidisciplinary)

Fermi surface properties of illuminate NiSbS and PbBiSe have been clarified by de Haas-van Alphen effect, resistivity and specific heat measurements. Fermi surfaces were found to split into two, reflecting the non-centrosymmetric crystal structure. The splitting energies have been estimated experimentally. Those are originated from spin-orbit interactions.

口頭

立方晶キラル反強磁性体EuPtSiの磁気秩序

金子 耕士; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*; 中尾 朗子*; 宗像 孝司*; 大原 高志; 垣花 将司*; 芳賀 芳範; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; et al.

no journal, , 

空間群$$P2_13$$に属する空間反転対称性を持たない立方晶化合物EuPtSiでは、Euイオンは2価の安定状態で7$${mu}$$Bの大きなモーメントを持ち、比較的低温の$$T_N$$=4.0Kで反強磁性秩序を示す。磁場により中間温度領域にのみ誘起される、MnSiのスキルミオン相と類似した特徴的な磁場誘起相が現れること、その秩序相内でホール抵抗の増大が観測されていることから、高い注目を集めている。本研究では、磁気構造を明らかにすることを目的として単結晶中性子回折を行い、ゼロ磁場ではキラリティーを有する特徴的な磁気構造を持つこと、秩序相内で新たな転移の存在などを明らかにした。その詳細について報告する。

口頭

キラル反強磁性体EuPtSiの中性子散乱

金子 耕士; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*; 大石 一城*; 中尾 朗子*; 宗像 孝司*; 大原 高志; 垣花 将司*; 芳賀 芳範; 辺土 正人*; et al.

no journal, , 

立方晶EuPtSiはMnSiと同様の空間群$$P2_13$$に属するキラル反強磁性体で、バルク測定などから磁場中で磁気スキルミオン格子の実現が示唆されている。今回、単結晶中性子回折により、基底状態及び磁場誘起秩序相の磁気構造について調べたので報告する。

口頭

Probing the A phase of EuPtSi by neutron scattering

金子 耕士; 田端 千紘*; 大石 一城*; 伊藤 孝; 中尾 裕則*; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*; 宗像 孝司*; 中尾 朗子*; 大原 高志; et al.

no journal, , 

MnSiと同じ空間群に属する立方晶化合物EuPtSiでは、有限磁場・温度領域でのみ安定化する特徴的な磁場誘起秩序相であるA相が現れ、輸送特性, 中性子, X線回折から、磁気スキルミオン格子が実現していることが確認された。MnSiの磁気スキルミオン相と比べ、EuPtSi固有の特徴の一つは、強い異方性をもつことである。この点について、磁場中中性子散乱で調べた微視的な構造変化を報告する。

口頭

中性子散乱でみるEuPtSiのA相およびその異方性

金子 耕士; 田端 千紘*; 大石 一城*; 伊藤 孝; 中尾 裕則*; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*; 宗像 孝司*; 中尾 朗子*; 大原 高志; et al.

no journal, , 

MnSiと同じ空間群に属する立方晶化合物EuPtSiでは、有限磁場・温度領域でのみ安定化する特徴的な磁場誘起秩序相であるA相が現れ、輸送特性, 中性子, X線回折から、磁気スキルミオン格子が実現していることが確認された。MnSiの磁気スキルミオン相と比べ、EuPtSi固有の特徴の一つは、強い異方性をもつことである。この点について、磁場中中性子散乱で調べた微視的な構造変化を報告する。

口頭

Magnetic skyrmion lattice in cubic $$f$$-electron magnet EuPtSi

金子 耕士; 田端 千紘*; 竹内 徹也*; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*; 大石 一城*; 伊藤 孝; 宗像 孝司*; 鬼柳 亮嗣; 垣花 将司*; et al.

no journal, , 

Magnetic skyrmion, particle-like topologically non-trivial spin textures, attracts surge of interests from both fundamental and application points of view. Since the first discovery in MnSi crystallizing in the cubic space group $$P2_13$$, intensive research on magnetic skyrmions has conducted for materials particularly in this space group. This leads to findings of new class of materials, whereas magnetic ions were mostly limited to d electron systems. Recently, it turned out that f-electron compounds can host magnetic skyrmion lattice as well. The magnetic skyrmions in f-electron compounds possess contrasting characteristics, such as short periodicity and strong anisotropy. Among recent discoveries, cubic chiral compound EuPtSi provides ideal opportunities to compare with d-electron systems as it crystallizes in the same space group as MnSi, namely $$P2_13$$. We will present our neutron and X-ray scattering studies to characterize magnetic skyrmion lattice in this compound.

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