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Direct observation of magnetic skyrmions in a nano-sized chiral magnet fabricated by controlling microstrucure

Research Project

Project/Area Number 21K04626
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 26010:Metallic material properties-related
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

So Yeong-Gi  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (10719678)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords合金 / 磁気スキルミオン / 電子顕微鏡 / 磁性 / スキルミオン
Outline of Research at the Start

磁気スキルミオンと呼ばれるナノスケール磁気渦構造が次世代磁気メモリの情報担体として期待されている。スキルミオンをメモリに応用するためには,メモリ内で想定されるナノスケールの狭い空間におけるスキルミオンの性質を解明することが求められる。本研究では,合金組織制御により実際のメモリを想定したナノ構造を創出し,従来バルク結晶では得られなかったナノ構造中スキルミオンの状態を電子顕微鏡直接観察により明らかにすることを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Magnetic skyrmions are promising for use in future data storage devices because of their topological stability at nanometer-scale dimensions. In this study, B20-type FeGe alloy, a typical example of chiral magnets that host stable magnetic skyrmions, was synthesized by means of mechanical alloying, and magnetic structure in the nano-grained B20-FeGe was observed using differential phase-contrast scanning transmission electron microscopy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

情報化社会において代表的な情報記録媒体である磁気メモリの情報高密度化は重要課題である。磁気スキルミオンを用いた次世代メモリは従来メモリを凌駕する記録密度や省エネが見込まれる。メモリ中のようなナノスケール空間内で磁気スキルミオンがどのような状態で形成するのか明らかにすることは、今後のメモリ開発において基礎となる知見を与える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Nanoscale Characteristics of a Room-Temperature Coexisting Phase of Magnetic Skyrmions and Antiskyrmions for Skyrmion?Antiskyrmion-Based Spintronic Applications2022

    • Author(s)
      Shimizu Daigo、Nagase Tomoki、So Yeong-Gi、Kuwahara Makoto、Ikarashi Nobuyuki、Nagao Masahiro
    • Journal Title

      ACS Applied Nano Materials

      Volume: 5 Issue: 9 Pages: 13519-13528

    • DOI

      10.1021/acsanm.2c03162

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] メカニカルアロイング法によるB20型TMGe (TM= Cr, Mn, Fe, Co)合金の作製2022

    • Author(s)
      市瀬智也,船津和哉,肖英紀
    • Journal Title

      映像情報メディア学会技術報告

      Volume: 46 Pages: 53-58

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    • Author(s)
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    • Organizer
      日本金属学会2024年春期(第174回)講演大会
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    • Author(s)
      市瀬智也,船津和哉,肖英紀
    • Organizer
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      市瀬智也,船津和哉,廣戸孝信,肖英紀
    • Organizer
      日本金属学会2023年秋期(第173回)講演大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] メカニカルアロイングおよび放電プラズマ焼結によるB20型FeGeバルク体の作製2023

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      市瀬智也,船津和哉,廣戸孝信,肖英紀
    • Organizer
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      市瀬智也,船津和哉,肖英紀
    • Organizer
      日本金属学会2022年秋季(第171回)講演大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] メカニカルアロイング法によるB20型TMGe (TM= Cr, Mn, Fe, Co)合金の作製2022

    • Author(s)
      市瀬智也,船津和哉,肖英紀
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      映像情報メディア学会マルチメディアストレージ研究会
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      肖英紀,池田虎ノ介
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      日本金属学会2022年春期(第170回)講演大会
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      Y.-G. So
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      S. Narita and Y.-G. So
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      2021 Global Research Efforts on Energy and Nanomaterials (GREEN 2021)
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  • [Presentation] メカニカルアロイング法によるB20型Co-Si合金の作製2021

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      市瀬智也,船津和哉,肖英紀
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      第20回日本金属学会東北支部研究発表大会
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    • Author(s)
      船津和哉,肖英紀
    • Organizer
      日本物理学会2021年秋季大会
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      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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