電気四極子や磁気八極子などの磁性に由来する多極子の自由度は、通常は電子スピンの磁気的性質に隠れていて、その直接的検出は難しい。最近、表面弾性波を利用した磁気音響共鳴による四極子自由度の観測の可能性が示された。本研究は、磁性原子の結晶場四重項状態に対して、四極子や八極子の特徴を捉える新たな超音波共鳴法を提案している。特に、f電子系で長年研究されているCeB₆の多極子物性の解明に向けた本研究の提案は重要である。また、強磁場下での測定にも対応するために、超音波とマイクロ波を組み合わせる全く新しい共鳴法も提案している。

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Theory of Magnetoacoustic Resonance to Probe Multipole Effects Due to a Crystal Field Quartet
Mikito Koga and Masashige Matsumoto
J. Phys. Soc. Jpn. 93, 114701 (2024).

電子状態が液晶のように方向性を持つ量子液晶の１つである鉄系超伝導体の電子ネマティック相では、方向性の強度が実空間で波状になる新奇なドメイン構造が報告された。これは、量子液晶の剛性が高いためにドメイン壁が異常に厚くなるためと考えられている。レーザー励起光電子顕微鏡を用いた電子ネマティック相の観察を複数の物質で行い、それらを比較することから系が通常金属から逸脱する度合いとドメイン壁の厚みがよく対応していることが見出された。これにより、量子液晶の剛性には、異常金属をもたらすスピンや軌道のゆらぎが大きくかかわっていることが示唆される。

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Coherence Length of Electronic Nematicity in Iron-Based Superconductors
Yoichi Kageyama, Asato Onishi, Cédric Bareille, Kousuke Ishida, Yuta Mizukami, Shigeyuki Ishida, Hiroshi Eisaki, Kenichiro Hashimoto, Toshiyuki Taniuchi, Shik Shin, Hiroshi Kontani, Takasada Shibauchi
J. Phys. Soc. Jpn. 93, 103702 (2024)

代表的な強誘電体であるBaTiO₃に、近年開発された多波長中性子ホログラフィーを適用し、蛍光Ｘ線ホログラフィーでは観測が困難だった酸素原子の可視化に成功した。これより、強誘電性の起源である酸素原子の変位の大きさについても評価可能になり、自発分極を原子スケールから理解する上で強力な解析手法になることを示した。

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Atomic Imaging of BaTiO₃ by Multiple-Wavelength Neutron Holography
Kota Yamakawa, Hajime Nakada, Koji Kimura, Kenichi Oikawa, Masahide Harada, Yasuhiro Inamura, Kenji Ohoyama, and Koichi Hayashi, J. Phys. Soc. Jpn. 93, 104601 (2024).

1930年代には磁性体に加えていた磁場を消去する方法によって1ケルビン（摂氏マイナス272度）以下の温度を実現することが可能となった。これと同じような冷却操作を電場でも行うことができるのではないかというアイデアに基づいて、強誘電性と強磁性の両方の性質を併せ持つガドリニウムと鉄の酸化物に着目して実際に電場による冷却に成功したことが報告された。

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Magnetoelectric Coupling Based Caloric Effect in Multiferroic GdFeO₃
Rintaro Ikeda, Takashi Kurumaji, Yusuke Tokunaga, and Taka-hisa Arima, J. Phys. Soc. Jpn. 93, 094709 (2024)