超低速ミュオンをプローブとするカイラル磁性体の電子状態の理論

• Project Area: Frontier of Materials, Life and Elementary Particle Science Explored by Ultra Slow Muon Microscope
• Project/Area Number: 26108706
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松浦 弘泰 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40596607)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2015: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: ジャロシンスキー・守谷相互作用 / スピン軌道相互作用 / カイラル磁性体 / ジャロンシスキー守谷相互作用 / 超低速ミュオン

Outline of Annual Research Achievements

キラル磁性体の起源であるジャロシンスキー・守谷相互作用を理解するため、その相互作用の起源の一つであるスピン軌道相互作用に着目し、２０１５年度は以下の研究を行った。
１）磁気量子臨界点近傍での反対称スピン軌道相互作用の繰り込み効果：
量子臨界点近傍での反対称スピン軌道相互作用のくりこみ効果に関して議論を行い、強磁性量子臨界点近傍では反対称スピン軌道相互作用は大きくくりこまれること、反強磁性量子臨界点では小さくくりこまれることを明らかにした。また、このくりこみ効果はフェルミ面の形状に反映され、ドハース・ファンアルフェン効果で観測可能であることを提案した。本研究内容はJ.Phys.Soc.Jpn.の２０１５年４月号に掲載され、Editors’ choiceになった。さらに、本研究内容と、５電子系における電子状態のこれまでの研究成果との総合解説が、雑誌、固体物理（アグネ技術センター）の２０１６年２月号において掲載された。
２）強磁性体と重い原子を含んだ金属界面におけるジャロシンスキー・守谷相互作用の導出： 5d電子を含んだ重い金属と強磁性体との界面に生じるラシュバ効果に着目し、強磁性体内のスピン間のジャロシンスキー・守谷相互作用をRKKY相互作用のプロセスを応用することで導出した。また、ジャロシンスキー・守谷相互作用のラシュバ効果依存性も明らかにした。（日本物理学会誌欧文紙J.Phys.Soc.Jpn.に投稿中）

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] スピン軌道相互作用と多体効果の協奏 (2016)
  • Author(s): 松浦弘泰、三宅和正
  • Journal Title: 固体物理（アグネ技術センター） Volume: 51 Pages: 109-125
  • NAID: 40020747543
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Deformation of the Fermi Surface and Anomalous Mass Renormalization by Critical Spin Fluctuations through Asymmetric Spin-Orbit Interaction (2015)
  • Author(s): Y. Fujimoto, K. Miyake, H. Matsuura
  • Journal Title: Journal of Physical Society of Japan Volume: 84 Issue: 4 Pages: 043702-043702
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.043702
  • NAID: 40020425830
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A Poorman’s Derivation of of Quantum Compass-Heisenberg Interaction: Superexchange Interaction in J-J Coupling Scheme (2014)
  • Author(s): H. Matsuura and M. Ogata
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 83 Issue: 9 Pages: 0637011-4
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.093701
  • NAID: 40020194262
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Dyaloshinski―Moriya interaction induced by RKKY interaction at interface of ferromagnet/heavy metal heterostracture (2016)
  • Author(s): Hiroyasu Matsuura
  • Organizer: Core to Core International Meeting, XMag2016 Symposium
  • Place of Presentation: オリエンタルホテル広島(広島県広島市)
  • Year and Date: 2016-02-21
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Spin-Orbit Interaction in Bulk and Interface (2016)
  • Author(s): Hiroyasu Matsuura
  • Organizer: 理研シンポジウム：ミュオン科学応用の最先端、理化学研究所
  • Place of Presentation: 理化学研究所(埼玉県和光市)
  • Year and Date: 2016-02-16
• [Presentation] Theory on Formation of Muonium in solid and Observation of Electric field in solid by Excited states of Muonium (2016)
  • Author(s): hiroyasu Matsuura
  • Organizer: 理研シンポジウム：ミュオン科学応用の最先端、理化学研究所
  • Place of Presentation: 理化学研究所(埼玉県和光市)
  • Year and Date: 2016-02-16
• [Presentation] Spin-Orbit Interaction in Bulk and Interface (2016)
  • Author(s): Hiroyasu Matsuura
  • Organizer: CMSI-USMM-International Workshop
  • Place of Presentation: 東京大学(東京都文京区)
  • Year and Date: 2016-01-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Spin-Orbit Interaction and Superexchange Mechanism on 5d Materials (2015)
  • Author(s): Hiroyasu Matsuura
  • Organizer: Jpint of The 9th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics and The 9th Symposium on Transparent Oxide and Related Materials for Electronic and Optics
  • Place of Presentation: つくば国際会議場(茨城県つくば市)
  • Year and Date: 2015-10-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Study of interfacialDzyaloshinskii-Moriya interaction in a heavy metal/ferromagnetheterostructure (2015)
  • Author(s): Hiroyasu Matsuura
  • Organizer: Core to Core, Kick off meeting
  • Place of Presentation: グラスゴー、イギリス
  • Year and Date: 2015-10-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Theory of Dzyaloshinsky-Moriya interaction derived from screw structure of crystal (2015)
  • Author(s): Hiroyasu Matsuura
  • Organizer: III International Workshop Dzyaloshinskii-Moriya Interaction and Exotic Spin Structures
  • Place of Presentation: プスコフ、ロシア連邦
  • Year and Date: 2015-05-26
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] (4d)3,(5d)3遷移金属化合物におけるスピン軌道相互作用の効果 (2015)
  • Author(s): 松浦弘泰
  • Organizer: 第２回東北大学リーディング大学院研究会プログラム 「金属錯体の固体物性最前線-金属錯体と固体物性物理と生物物性の連携新領域を 目指して-」
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2015-02-20 – 2015-02-22
• [Presentation] Effect of Defect on Dirac Electron Systems (2015)
  • Author(s): Hiroyasu Matsuura
  • Organizer: International Workshop on Dirac Electrons in Solids
  • Place of Presentation: 東京大学小柴ホール（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-01-14 – 2015-01-15
• [Presentation] カイラル磁性体の電子状態の理論 (2014)
  • Author(s): 松浦弘泰
  • Organizer: 新学術領域研究「超低速ミュオン顕微鏡」計画研究A03班 第３回班会議「表面-バルク境界領域のヘテロ電子相関」成果と展望-,
  • Place of Presentation: KEK東海キャンパス（茨城県東海村）
  • Year and Date: 2014-12-25 – 2014-12-26
• [Presentation] Effect of Defect on Dirac Electron Systems (2014)
  • Author(s): Hiroyasu Matsuura
  • Organizer: RIKEN Symposium, 1st RIKEN-Sophia Joint Symposium: Recent Progresses on the Muon-Site Estimation
  • Place of Presentation: 上智大学（東京都千代田区）
  • Year and Date: 2014-12-15 – 2014-12-16
  • Invited
• [Presentation] Theory of Chiral Magnet with Large Pitch Angle (2014)
  • Author(s): Hiroyasu Matsuura
  • Organizer: Japan-Russia International Research Symposium on Chiral Magnetism
  • Place of Presentation: アステールプラザ（広島県広島市）
  • Year and Date: 2014-12-06 – 2014-12-08
• [Presentation] (4d)3、(5d)3遷移金属酸化物における スピン軌道相互作用の効果 (2014)
  • Author(s): 松浦弘泰
  • Organizer: 第8回 物性科学領域横断研究会 (領域合同研究会)
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2014-11-21 – 2014-11-22
• [Presentation] 原子価スキッピング現象における電荷近藤効果の微視的理論 (2014)
  • Author(s): 松浦弘泰
  • Organizer: 北岡研究室セミナー
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2014-11-20
  • Invited
• [Presentation] 超低速ミュオンをプローブとした カイラル磁性体の研究 (2014)
  • Author(s): 松浦弘泰
  • Organizer: 東北大学原子分子材料科学高等研究機構,超低速ミュオン領域会議
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2014-09-23 – 2014-09-24
• [Presentation] Derivation of DM Interaction in Several Cases (2014)
  • Author(s): Hiroyasu Matsuura
  • Organizer: ウラル連邦大理論物理学教室セミナー
  • Place of Presentation: エカテリンブルグ市（ロシア連邦）
  • Year and Date: 2014-08-29
  • Invited
• [Presentation] プロトンダイナミックスの 電子系への影響 (2014)
  • Author(s): 松浦弘泰
  • Organizer: 東北大学金属材料研究所共同利用・共同研究ワークショップ 「多自由度が協奏する分子システムの科学」
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2014-07-18 – 2014-07-20
• [Presentation] 原子価スキッピング現象における電荷近藤効果の微視的理論 (2014)
  • Author(s): 松浦弘泰
  • Organizer: 第二回東京理科大応用物理学セミナー
  • Place of Presentation: 東京理科大学（東京都葛飾区）
  • Year and Date: 2014-06-02
  • Invited
• [Presentation] DM相互作用への近藤効果の影響 (2014)
  • Author(s): 松浦弘泰
  • Organizer: キラル研究会「哲学者と科学者の打ち出す真理への共同戦線」
  • Place of Presentation: 湯村ホテル（山梨県甲府市）
  • Year and Date: 2014-04-01
  • Invited