TANAKA KATSUHISA LAB / 田中勝久研究室

Magnetic & Dielectric Oxide/ 酸化物磁性体 & 誘電体：

Transistors and magnetic memories have been devised that positively utilize not only the charge of electrons and holes but also the property of spin. This field is called spintronics. The giant magnetoresistive effect of metal multilayer films, which was the subject of the 2007 Nobel Prize in Physics, is a typical example. Further, when light is incident on the magnetic material, the light undergoes various modulations such as rotation of the polarization plane. This field is called magneto-optics. To put it plainly, the use of “transparent magnets” allows the development of materials that enable control of optical signals. Also, a system in which spin and electric dipole are strongly coupled in one solid is called multiferroics, and it is possible that both ferromagnetism and ferroelectricity coexist, and magnetization can be controlled by an electric field or dielectric polarization can be controlled by a magnetic field. Therefore, the development of new recording materials is expected. In our laboratory, we have clarified the basic magnetic properties of oxides with a unique electronic structure, and at the same time, as described above, not only the magnetic function but also other properties (electrical conductivity, dielectric property, optical property). ) Is being searched for./電子と正孔の電荷のみならず、スピンの性質を積極的に利用するトランジスタや磁気メモリが考案されている。この分野はスピントロニクスとよばれる。2007年のノーベル物理学賞の対象となった金属多層膜の巨大磁気抵抗効果はその代表例である。さらに、磁性体に光が入射すると、偏光面が回転するなど光はさまざまな変調を受ける。この分野は磁気光学とよばれる。平たく言えば、「透明な磁石」を用いれば光信号の制御を可能にする材料が開発できる。また、一つの固体においてスピンと電気双極子が強くカップリングした系はマルチフェロイクスとよばれ、強磁性と強誘電性が共存し、電場で磁化を、あるいは磁場で誘電分極を制御できる可能性があることから、新しい記録材料などへの展開が期待されている。当研究室では、特異な電子構造を持つ酸化物を対象に、基礎的な磁気的性質を明らかにすると同時に、上記のように磁気機能のみならず他の特性（電気伝導、誘電性、光物性）を併せ持つ材料を探索している。 We are researching a new oxide dielectric called electronic dielectric. The oxide represented by the composition formula of RFe2O4 (R is a rare earth) has a structure in which two layers in which iron ions form a triangular lattice are stacked along the c-axis, and iron ions are equal in Fe3+ and Fe2+. Frustration occurs in both charge and spin because there are only a few, and interesting phenomena related to charge-order and disorder transitions and magnetic transitions can be seen. We are growing single crystals of this substance and elucidating basic physical properties./電子誘電体と呼ばれる新しい酸化物誘電体について研究を行っている。RFe2O4（Rは希土類）の組成式で表される酸化物は、鉄イオンが三角格子を形成する層2枚がc軸に沿って積層した構造を持っており、鉄イオンはFe3+とFe2+が等しい数だけ存在するため電荷とスピンの両方にフラストレーションが生じて、電荷の秩序・無秩序転移や磁気転移などに関連した興味深い現象が見られる。この物質の単結晶の育成と基礎物性の解明を行っている。 Related articles