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近年、反強磁性体の優れた特性が認識され、デバイスへの応用が検討されています。そのような応用においては、スピンの向きが異なる領域すなわち磁区の形成や磁壁の運動を理解することが重要です。しかし、反強磁性体ではミクロな磁石であるスピンが互いを打ち消し合うように配列しているため、磁区の可視化は容易ではありません。特に、磁性イオンがチェーン状に並んだ擬一次元量子反強磁性体では、量子効果によってスピンが強く揺らいでいるため、磁区観察はなおさら困難と予想されます。本研究では、この予想に反して、方向二色性と呼ばれる光学現象を用いることで、擬一次元量子反強磁性体の磁区を光学顕微鏡という身近な装置で可視化することに成功しました。さらに、電場によって磁区が動くことも突き止めました。本研究をきっかけとして、スピンの量子揺らぎが反強磁性磁区の形成や磁壁の運動に与える影響の理解が進むと期待されます。本研究は、東京大学の益田隆嗣教授、木村剛教授との共同研究です。

論文：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.086701
プレスリリース：https://www.omu.ac.jp/info/research_news/entry-12975.html