キラル磁性体の非相反なマイクロ波伝搬、東大が同時観測に成功


[日刊工業新聞電子版2017年2月03日配信]
東京大学大学院総合文化研究科のグループは、磁場を回転するとキラリティー(対掌性(たいしょうせい)が右手系から左手系に切り替わるキラルな磁性体において、電磁波の速度などが進行方向の正負で異なる、非相反なマイクロ波の伝搬を観測した。従来と異なる「電気磁気効果」に由来するマイクロ波の非相反性に関する新たな知見が得られ、マイクロ波物質科学の進展につながる。日本物理学会発行の英文誌(JPSJ)2月号に掲載された。
研究グループは、キラル磁性体である、銅とホウ酸の化合物(メタホウ酸銅)を使い、磁場方位を回転しながらマイクロ波の伝搬を詳しく測定した。その結果、従来の古典的な「磁気双極子」の相互作用に由来する非相反性と、「電気磁気効果」に由来する非相反性を初めて同時に観測し、これらを分類することに成功した。
マイクロ波領域では、磁気双極子の相互作用に基づく非相反性を利用した、アイソレーターやサーキュレーターなどのマイクロ波素子が普及している。
これまで、二つの非相反性を同時に観測した例はなく、双方の関係性や違いなどが明らかになれば、マイクロ波科学の発展や、非相反素子工学への展開が期待できる。
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