Comprehensive theory of effects of electric current vorticity on magnetism

• Project/Area Number: 25K07218
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 藤本 純治 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (10794878)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: スピントロニクス / 電流渦度 / スピン渦度結合 / スピンHall効果 / 電子流体

Outline of Research at the Start

流体力学において特徴的な量である渦度と，スピンが結合するスピン渦度結合に基づく磁性制御という新奇な研究分野が申請者らによって初めて拓かれた．申請者らの発見によってスピン渦度結合と同様に実空間とスピン空間を結びつけるスピン軌道相互作用の効果は電子流体においては無視できないことが明らかとなった．そのためスピン軌道相互作用の効果まで考慮した理論構築は急務となっている．本研究の目的は，電子流体における電荷とスピンの輸送に対する包括的理論の構築である．スピン渦度結合とスピン軌道相互作用の協奏現象が見出された場合，それは質的に新しい効果であり，電子流体を用いた磁性制御の工学応用に革新的飛躍が期待できる．