旭硝子財団助成研究成果報告2016
38/92

34村井 俊介19Shunsuke MURAI石渡晋太郎20Shintaro ISHIWATA地表に豊富に存在する元素からなるプラズモニクス材料の開発(2014年採択)Development of plasmonic materials comprised of elements abundant on the surface of the earth(Project 2014)高圧合成を利用したトポロジカルスピンテクスチャーを示す新奇磁性体の開発(2014年採択)Exploration of novel magnetic materials with topological spin texture by high-pressure synthesis(Project 2014)本研究では,従来の金や銀などを補完するプラズモニクス材料として導電性窒化物である窒化チタンに注目し,トップダウン加工によるナノ粒子周期アレイの作製とその光学特性評価を行った.アレイの周期およびナノ粒子の高さを最適化することで,ナノ粒子に局在する表面プラズモンポラリトンを光回折により協同振動させる,協同プラズモニックモードを窒化チタンの系で観測することに初めて成功した.さらにアレイに発光層を積層することで可視の発光増強を達成した.本研究を通じて,ナノ粒子アレイ構造が,材料由来の光損失の効果を低減し,窒化チタンのプラズモニクス材料としてのポテンシャルを引き出す構造であることを明らかにした.In this study, we focused on titanium nitride as a plasmonic material complementary to gold and silver, and prepared nanoparticle array using top-down process to evaluate its optical properties. By optimizing the peri-od of the array and the height of the nanoparticles, we succeeded in exciting collective plasmonic mode, where the surface plasmon polaritons in each nanoparticle couple radiatively via light diffraction, by using ti-tanium nitride for the first time. We also demonstrated the emission enhancement from a dye layer by cou-pling the emission to the collective mode. Through this study, we clarified that a nanoparticle array is a good structure to make the most use of titanium nitride as a plasmonic material, since the energy dissipation to tita-nium nitride can be reduced while exciting a strong collective mode in the visible.近年,遍歴らせん磁性体は新たなスピントロニクス材料として注目されている.我々は高圧合成法を用いて,トポロジカルに非自明ならせん磁性を示す立方晶ペロブスカイトSrFeO3の周辺物質の開拓を進めた.その結果,Rhドープを行ったSrFeO3が遍歴強磁性(クラスターグラス)的振る舞いを示すことを見いだした.さらに,新奇異常原価ペロブスカイトSr1-xBaxCoO3の単結晶合成に成功し,x>0.35の組成が新奇らせん磁性を示すこと,またx=0.4が圧力印加によりらせん磁性-強磁性転移を示すことが明らかとなった.本研究により,Fe4+,Co4+を含む立方晶ペロブスカイト酸化物は,格子や電子状態のわずかな変化によって,強磁性とらせん磁性の競合状態を制御できる興味深い系であることが明らかとなった.Recently, itinerant helimagnets have recieved great attentions as new spintronic materials. Here, we have syn-thesized novel cubic perovskites around SrFeO3 showing topologically nontrivial helimagnetic structure. By magnetic measurements, it is found that Rh-doped SrFeO3 shows itinerant ferromagnetism (cluster glass like) behavior. Furthermore, we have succeeded in synthesizing single crystals of Sr1-xBaxCoO3 and revealed that the compounds with x > 0.35 shows a novel helimagnetic phase and a pressure-induced helimagnetic-ferro-magnetic transition. This work demonstrates that the cubic perovskite with Fe4+ and Co4+ is an interesting system, of which competing ground states containing ferromagnetic and helimagnetic phases can be con-trolled by a slight modification of lattice and electronic structures.

元のページ  ../index.html#38

このブックを見る