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エレクトロマグノン過程に伴うスピン波スピン流の生成理論

Publicly Offered Research

Project Areanano spin conversion science
Project/Area Number 15H01022
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionFukuoka University

Principal Investigator

宮原 慎  福岡大学, 理学部, 准教授 (90365015)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords物性理論 / スピンエレクトロニクス
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、誘電性と磁性が強い結合を示すマルチフェロイックス物質において、電気分極とスピンの結合を利用することで、特異なスピン波スピン流を誘起する機構を理論的に明らかにするを目的とする。新規のスピン波スピン流を提唱することで、将来的には、省電力エレクトロニクスへの応用技術の確立、発展につながることが期待される。
特に、典型的マルチフェロイックス物質のひとつであるらせん磁性体におけるスピン波スピン流の伝搬について調べ、次のような成果を得た。
(1) マルチフェロイックス物質に特有の、電場活性な磁気励起が、強磁性体のスピン波同様に、磁性体中を伝搬することを明らかにした。このような電場活性なスピン波伝搬は、スピンの振動に加えて、電気分極の振動を伴う。電気分極の振動モードから情報を取り出す機構の構築などにより、更なる研究発展につながることが期待される。
(2) らせん秩序のスピン状態に外部磁場を印加することで、コーン状のスピン秩序(コニカル秩序)を誘起することができる。コニカル秩序相では、スピン波の伝搬が非相反性(進行方向の符号によりスピン波の伝搬が異なる。)を示すことを明らかにした。更に、外部磁場および外部電場によって、非相反性を制御することができることを示した。
マルチフェロイックス物質であるらせん磁性体中のスピン波は、通常の強磁性体や反強磁性体中のスピン波とは異なる性質を示すことが明らかになってきた。特異な磁性を示す物質中のスピン波伝搬に関する理論を発展させることで、新たな研究発展につながることが期待される。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Theory of antisymmetric spin-pair-dependent electric polarization in multiferroics2016

    • Author(s)
      S. Miyahara and N. Furukawa
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 93 Issue: 1

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.014445

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Spin Wave Propagation in Helical Magnet2016

    • Author(s)
      Shin Miyahara
    • Organizer
      Statphys 26
    • Place of Presentation
      Lyon, France
    • Year and Date
      2016-07-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マルチフェロイックス物質におけるスピン波スピン流2016

    • Author(s)
      宮原慎
    • Organizer
      スピントロニクス研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-03-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Spin-Wave Spin Current in Multiferroics2016

    • Author(s)
      Shin Miyahara
    • Organizer
      Trends in Theory of Correlated Materials 2016
    • Place of Presentation
      Villigen, Switzerland
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Theory of antisymmetric spin-pair dependent electric polarization in multiferroic BiFeO32015

    • Author(s)
      S. Miyahara
    • Organizer
      20th International Conference on Magnetism
    • Place of Presentation
      Barcelona Spain
    • Year and Date
      2015-07-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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