2015 Fiscal Year Annual Research Report
磁気超格子中におけるトポロジカル表面スピン波の理論的研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Frontier of Materials, Life and Elementary Particle Science Explored by Ultra Slow Muon Microscope |
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26108715
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
大江 純一郎 東邦大学, 理学部, 准教授 (40510251)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | スピントロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
空間的な周期磁化構造を持つ磁性金属において、スピン波集団励起とそこから誘起される電気磁気効果について理論的解析を行った。
今年度は、ねじれた磁化構造を有するカイラル磁性体中の、スカーミオンと呼ばれる磁気渦構造と磁気渦の集団励起について数値計算を行った。特に磁性体の磁化ダイナミクスから誘起されるスピン起電力に対する研究を行った。スピントロニクスデバイス中の微小電池としての応用を念頭に置き、ナノ磁気ディスク中に形成されるスカーミオン格子の磁化ダイナミクスを明らかにした。周期境界条件を用いて得られるバルク系のスカーミオン集団励起とは異なり、有限境界のナノディスク中では、個々のスカーミオンの回転運動に位相差が生じ、励起スペクトルが分裂することが明らかになった。この集団励起から得られるスピン起電力は、運動の位相差のために、通常は打ち消し合ってしまうが、最低周波数の運動は位相差ができないため、起電力の直列接続が起こり、非常に大きな電圧が生成されることが明らかになった。このことは、周期的磁化配置から得られるスピン波が、交換相互作用や双極子相互作用から得られるバルクスピン波とは本質的に異なることを示している。また、このような特殊な磁化ダイナミクスをミュオンを用いて検出した場合、得られるシグナルがミュオンの停止位置に依存していることを明らかにした。これらの研究結果は、Physical Review B誌に掲載された。また、日本磁気学会研究会（2015年12月、中央大学）、国際学会（PASPS20、2015年12月東北大学）で招待講演を行った他、物理学会などで発表を行った。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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