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材料科学：非ジュール磁気ひずみ
Nature 521, 7552 doi: 10.1038/nature14459
全ての磁性体は、磁場中に置かれると異方的に伸縮する。この効果はジュール磁気ひずみ（磁歪）と呼ばれている。ジュール磁気ひずみの特徴は体積の保存であり、体積保存は全ての機能性物質における強磁性、強誘電性、強弾性ドメインの自己調整に当てはまる広義の定義である。今回我々は、「巨大」な非体積保存磁気ひずみ、すなわち非ジュール磁気ひずみ（NJM）を発見したことを報告する。ジュールひずみは磁化の回転によって起こるが、NJMは、磁気弾性的かつ静磁的に自己充足した堅い微小「セル」が容易に（低磁場で）再配向することに起因する。こうしたセルが適応構造を決定し、その構造の起源は、電荷/スピン密度波によって最終的に生じる弾性勾配であると提唱されている。単結晶内の全方向に沿って、長年待ち望まれていた散逸のない（ヒステリシスのない）線形可逆的で等方的な磁化曲線が観測されたが、そうした磁化曲線は平衡状態の適応セル構造に起因する。今回新たに発見された磁性体種の第1号として特定されたのは、最近発見された特殊な熱履歴を持つFe系高磁気ひずみ合金である。このNJMパラダイムによって、Fe系合金の一見不可解な特性が矛盾なく解釈され、新しい高磁気ひずみ物質の開発指針が得られ、積層複合体を使用しなくても縦方向と横方向の大きなアクチュエーションが同時に可能になる。
