Observation of the nonlinear Hall effects in topological spin textures and their spintronics applications

Publicly Offered Research

Project Area	Chimera Quasiparticles for Novel Condensed-Matter Science
Project/Area Number	25H02126
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (II)
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	金澤直也東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (10734593)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords	非線形ホール効果 / Berry曲率 / トポロジカルスピン粒子
Outline of Research at the Start	電子－磁気トポロジーの結合をもたらすキメラ準粒子であるトポロジカルスピン粒子における非線形伝導特性を開拓し、さらなるスピントロニクス機能を開拓する。トポロジカルスピン粒子と伝導電子が結合すると、幾何学的位相（Berry位相）に由来した巨大な実効磁場（Berry曲率）が物質中に発生する。実効磁場の大きさは、原理的には数1000テスラにも及ぶ可能性があり、スピン構造の制御によって、その空間分布も制御できることが明らかになってきている。このような超巨大実効磁場を利用することによって、巨大非線形伝導特性とリザバーコンピューティングといった新しいスピントロニクス物性を開拓する。