Effects of electric current vorticity on magnetism

• Project/Area Number: 22K13997
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 藤本 純治 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (10794878)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 電流渦 / 磁気スキルミオン / 幾何学的制御 / スピントロニクス

Outline of Research at the Start

本研究の目的は，電流渦による磁性制御の基礎理論の構築である．これは，2020年の磁気スキルミオン生成消滅実験に対して，電流の渦による有効磁場が実験事実を説明できうるという論文が発表されたことに端を発する．この論文により電流渦による磁性の制御という新奇な研究分野が示唆され，その基礎理論の構築が急務となっている．本研究は，電流渦によるスピントルクの導出，スピン電流渦度結合の微視的理論による導出，電流の渦度分布の解明という三つの課題で構成される．本研究の遂行によって，新原理に基づく磁気メモリデバイスの誕生が予想され，より効率的な磁気メモリデバイスの開発に繋がる可能性がある．