| Project/Area Number |
19J11151
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
蒋 男 東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 磁性 / キラリティ / らせん磁性体 / メモリー効果 / 電流の非相反 / 電流磁気カイラル効果 / ヘリシティ / ヘリシティ制御 / キラリティー |
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| Outline of Research at the Start |
例えばＤＮＡの２重らせん構造が必ず右巻きであるように自然科学において一般的にヘリシティ（巻き方）を制御することは興味深いことである。磁性体の一種にらせん磁性体というものがあり、磁気モーメントがらせんを巻いて並んでいる構造を取っている。そこで私はそのらせん磁性体のヘリシティを電流で制御することを目指している。
また、らせん磁性体のような特殊な磁性体中では、電流によるヘリシティ制御だけでなく、磁気構造や結晶構造が輸送現象（電気抵抗など）に影響を与えることが期待される。そのような電流効果を観測することが大きな目標である。
この研究が成功すれば、エレクトロニクス分野に新たな選択肢を与える。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、前年度に電流によるらせん磁性体のヘリシティー制御に成功したＭｎＰを用いて、磁気メモリー効果の研究を行った。この研究は、私が電流を用いたらせん磁性体のヘリシティー制御に成功したからこそ実現された研究である。
磁気メモリー効果とは、らせん相から一度非らせん相に相転移し、再度らせん相に戻った際、初めのヘリシティ（らせんの巻き方）が再現される現象である。このような磁気メモリー効果はいくつかのマルチフェロイック物質において観測されていたが、その起源はあいまいなものが多かった、今回我々は、金属のらせん磁性体MnPを用いて、同様の磁気メモリー効果を観測した。ヘリカル相から強磁性相に転移させ、再度ヘリカル相に戻した際、電流磁気カイラル効果の信号が再現されたため、最初のヘリカル相のカイラリティが再現されたことがわかった。また、強磁性相に転移させたのち、強磁性相において容易軸方向に磁場を印加すると、磁気メモリー効果が消失することがわかった。さらに詳細に磁気抵抗効果と比較することで、MnPにおける磁気メモリー効果の起源は、強磁性相における磁壁であることがわかった。
この成果は磁気メモリー効果の起源を解明することに成功しただけでなく、より一般的に非キラル相における、普段は無視されうる微細なキラル構造の重要性を示しており、一般的なキラリティ問題だけでなく、固体物理学にも新たな着眼点を与える重要な結果となっている。
この結果はPhysical Review Letterに掲載されることが決まり、さらにEditors Suggestionに選ばれた。この成果をもとに私は、日本物理学会で口頭発表し、２つの国際会議でポスター発表を行い、ポスター賞も受賞した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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