2019 Fiscal Year Annual Research Report
トポロジカル磁気テクスチャの非平衡ダイナミクスと量子輸送現象の理論研究
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17H02924
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
望月 維人 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80450419)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 信夫 青山学院大学, 理工学部, 教授 (00238669)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | スキルミオン / トポロジカル磁気テクスチャ / マイクロ波応答 / 非平衡ダイナミクス / スピントロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トポロジカル磁気テクスチャである「磁気スキルミオン」が示すスピン波励起やマイクロ波応答、外場応答に関する非平衡ダイナミクスやデバイス機能の理論的研究および、実験研究者との連携研究で数多くの成果を上げた。まず、キャビティ共振器内に配置した絶縁性キラル磁性体に発現する磁気スキルミオンとマイクロ波のキャビティモードとの結合の強度や性質を理論計算により明らかにし、実験結果を再現・説明することに成功した(PRB誌に発表)。また、強磁性磁気細線中の強磁性磁壁を外部磁場の印加により駆動した時に、駆動された強磁性磁壁中にダイナミカルにスキルミオン様の渦状トポロジカル磁気構造が発現することや、それがトロジカルホール抵抗の測定で検出可能であることを理論的に予言した(APEX誌に発表)。また、強磁性多層膜において交流電場によりラシュバ型スピ軌道相互作用に由来する界面DM相互作用を誘起できることや、それによりスキルミオンのスピン波励起モード励起できることをを非平衡グリーン関数を用いた場の量子論に基づく理論計算により明らかにした（Sci.Rep.誌に発表）。また、スキルミオンが発現しているキラル磁性体の薄膜試料や磁性多層膜に面直方向から傾いた外部磁場を印加し、そこにマイクロ波を照射することで、スキルミオンのスピン波励起により直流起電力成分を発生させることができることを理論的に明らかにした（PRB誌に発表）。このスキルミオンを利用した「マイクロ波-直流電圧変換」は将来のスキルミオンを利用したスピントロニクス素子への電力供給に利用できる可能性を秘めている。また、スキルミオンを発現するキラル磁性体に一軸張力を加えることで、スキルミオン相が劇的に安定化すること（PRMat誌に発表）や、円偏光マイクロ波照射によるスキルミオン生成の技術について理論的に予言し（PRB誌に発表）、その基礎物理を解明した。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(23 results)
