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巨大スピン起電力の探索

研究課題

研究課題/領域番号 16F16314
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 ナノ構造物理
研究機関京都大学

研究代表者

小野 輝男  京都大学, 化学研究所, 教授 (90296749)

研究分担者 KIM DUCK-HO  京都大学, 化学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-10-07 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2017年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2016年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードスピントロニクス
研究実績の概要


本研究の対象は、磁化の運動からスピンの流れを生み出すスピン起電力である。これまで、磁壁の移動によるスピン起電力と磁気渦の運動によるスピン起電力が数報報告されているが、何れもその大きさは1マイクロボルト程度と大変小さい値である。理論的には、スピン起電力はスピンの捻れ構造の急峻さとその構造の時間変化率に比例することが予想されているが、これを検証した実験はない。本研究では、スピンの捻れ構造の急峻さとその構造の時間変化率がともに大きい系として、垂直磁化膜中の磁壁に着目し、巨大なスピン起電力の探索を行う。これまで数報しか論文発表がなかったスピン起電力の研究に、本研究での系統的成果が加わる意義は大きいと考える。本研究によって、スピン起電力がスピンの捻れ構造の急峻さとその構造の時間変化率に比例するという理論の定量的検証がなされ、理論と実験での大きな進展が期待される。本研究では巨大スピン起電力探索の研究を行うが、この研究によって磁性/非磁性界面におけるジャロシンスキー守谷相互作用、ラッシュバ効果、スピンホール効果、スピン軌道トルクなどの豊富な物理が明らかとなると期待される。これらの成果をさらに展開することで、将来の高機能低消費電力スピントロニクスデバイス開発への発展が期待される。今年度はこれまでに構築した実験系を用いて研究を行い、フェリ磁性体GdFeCoの角運動量補償温度においてスキルミオンホール効果が消失することを明らかとした。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Vanishing skyrmion Hall effect at the angular momentum compensation temperature of a ferrimagnet2019

    • 著者名/発表者名
      Hirata Yuushou、Kim Duck-Ho、Kim Se Kwon、Lee Dong-Kyu、Oh Se-Hyeok、Kim Dae-Yun、Nishimura Tomoe、Okuno Takaya、Futakawa Yasuhiro、Yoshikawa Hiroki、Tsukamoto Arata、Tserkovnyak Yaroslav、Shiota Yoichi、Moriyama Takahiro、Choe Sug-Bong、Lee Kyung-Jin、Ono Teruo
    • 雑誌名

      Nature Nanotechnology

      巻: 14 号: 3 ページ: 232-236

    • DOI

      10.1038/s41565-018-0345-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Correlation between compensation temperatures of magnetization and angular momentum in GdFeCo ferrimagnets2018

    • 著者名/発表者名
      Hirata Yuushou、Kim Duck-Ho、Okuno Takaya、Nishimura Tomoe、Kim Dae-Yun、Futakawa Yasuhiro、Yoshikawa Hiroki、Tsukamoto Arata、Kim Kab-Jin、Choe Sug-Bong、Ono Teruo
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 号: 22 ページ: 220403-220403

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.220403

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fast domain wall motion in the vicinity of the angular momentum compensation temperature of?ferrimagnets2017

    • 著者名/発表者名
      Kim Kab-Jin、Kim Se Kwon、Hirata Yuushou、Oh Se-Hyeok、Tono Takayuki、Kim Duck-Ho、Okuno Takaya、Ham Woo Seung、Kim Sanghoon、Go Gyoungchoon、Tserkovnyak Yaroslav、Tsukamoto Arata、Moriyama Takahiro、Lee Kyung-Jin、Ono Teruo
    • 雑誌名

      Nature Materials

      巻: 16 号: 12 ページ: 1187-1192

    • DOI

      10.1038/nmat4990

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Low magnetic damping of ferrimagnetic GdFeCo alloys2018

    • 著者名/発表者名
      Kim DuckHo
    • 学会等名
      Korean Physical Society Autumn meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Vanishing skyrmion Hall effect at the angular momentum compensation temperature of a ferrimagnet2018

    • 著者名/発表者名
      Kim DuckHo
    • 学会等名
      Korean Magnetics Society Winter meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.kuicr.kyoto-u.ac.jp/sites/topics/190131/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/190122_1.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-10-11   更新日: 2024-03-26  

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