2017 Fiscal Year Annual Research Report
Control of topological magnetic texture -Theoretical study-
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15H03553
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
小椎八重 航 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 上級研究員 (20273253)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 道康 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主幹 (30396519)
筒井 健二 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 上席研究員(定常) (80291011)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | skyrmion |
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| Outline of Annual Research Achievements |
計画最終年度となる本年度の計画では，これまで着実に進められてきた研究と得られた多くの成果を論文や研究発表として結実させてきた．特に今年度発展させてきたのが，磁気テクスチャの3次元構造とその磁気幾何学由来の物理である．３次元への展開の糸口は，２次元系の積層から始まる．また２層系skyrmionの動力学は，単なる３次元系における円柱磁区skyrmionの物理だけでなく，skyrmionのhelicity自由度，さらには層間で反強磁性的に結合したskyrmionの力学へと発展をみせた．電流駆動skyrmionの運動性能の理論的研究にも進展がみられた．すなわち，現実の系ではskyrmionの運動は不純物に妨げられる．渦度をもつ粒子運動における不純物効果は，例えば，超伝導体中の磁束の運動にも似ている．しかしskyrmionは，強い不純物効果の元では，分裂そして消滅を含む多彩な振る舞いをみせることが明らかとなった．また，不純物と衝突するskyrmionは，スピン波を励起し，このスピン波をやり取りすることでskyrmion間の引力が生み出す．この引力は，電流駆動skyrmionの集団の凝集につながる役割を担うことも示された．3次元構造skyrmionは，不純物が無ければ，2次元skyrmionの積層構造により理解される．この積層方向に，不純物系における電流駆動skyrmionが励起するスピン波は伝播する．この振動モードが正帰還する条件の下で，積層方向に連なるskyrmionが破断する振る舞いがみられる．破断点は，磁気モーメントが作り上げたモノポール－反モノポール対であり，これらが積層方向に走破することで3次元skyrmionは消滅する．これは，新たな研究の出発点を与え，今後の発展が期待される．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Observation of momentum-dependent charge excitations in hole-doped cuprates using resonant inelastic x-ray scattering at the oxygen K edge2017
Author(s)
Kenji Ishii, Takami Tohyama, Shun Asano, Kentro Sato, Masaki Fujita, Shuichi Wakimoto, Kenji Tustsui, Shigetoshi Sota, Jun Miyawaki, Hideharu Niwa, Yoshihisa Harada, Jonathan Pelliciari, Yaobo Huang, Thorsten Schmitt, Yoshiya Yamamoto, Jun'ichiro Mizuki
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 96
Pages: 115148
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Magnetic structure and dispersion relation of the S=1/2 quasi-one-dimensional Ising-like antiferromagnet BaCo2V2O8 in a transverse magnetic field2017
Author(s)
M. Matsuda, H. Onishi, A. Okutani, J. Ma, H. Agrawal, T. Hong, D. M. Pajerowski, J. R. D. Copley, K. Okunishi, M. Mori, S. Kimura, and M. Hagiwara
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 96
Pages: 024439
DOI
Peer Reviewed
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