2020 Fiscal Year Annual Research Report
磁気構造のトポロジー・対称性に由来した新しいマグノン・熱輸送現象の開拓
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18H03685
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
関 真一郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70598599)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | スピントロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、特に系のトポロジー・対称性がマグノンの伝搬特性に与える影響に注目し、トポロジカルな磁気秩序の下での発現が予言されている(1)マグノンの 非相反伝搬(ダイオード効果)、(2)マグノンのホール効果、の2つの現象を観測することを目的としている。特に、代表的なトポロジカル磁気相であるスキルミオン相におけるマグノンの伝搬特性の解明に取り組んでおり、前年度までに、ひも状のスピン渦構造であるスキルミオンストリングにおけるマグノンの非相反伝搬特性の実験的観測に成功している。今年度はこの研究をさらに発展させ、放射光X線磁気トモグラフィーの手法を活用することで、スキルミオンストリングの三次元構造を実験的に初めて直接可視化することに成功した。
また、スキルミオン相で発現が期待されるトポロジカルマグノンホール効果を観測するために、伝搬スピン波分光法を用いた電気的計測系、および時空間分解磁気光学顕微鏡を用いた光学的計測系の２種類の測定環境を用いることで、実際にマグノンホール効果の発現を示唆する結果を得ることができた。
この他、磁気スキルミオンを伴う新物質の開拓にも取り組み、単一組成の化合物としては過去最小のスキルミオン直径を実現する新物質GdRu2Si2を発見することに成功した。さらに、走査型トンネル顕微鏡による電荷分布観察と理論計算から、遍歴電子が媒介する新機構が極小スキルミオンの形成に重要な役割を果たしていることを突き止めた。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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