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スピノン・スピン流の実験的開拓

研究課題

研究課題/領域番号 16K13827
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東京大学 (2017)
東北大学 (2016)

研究代表者

塩見 雄毅  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (10633969)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードスピントロニクス / スピン流 / 量子スピン系 / スピン液体 / スピノン / マヨラナ粒子 / キタエフ模型 / スピンエレクトロニクス / 低温物性 / 磁性
研究成果の概要

本研究課題では、量子スピン液体状態に特有なスピン励起(スピノン、マヨラナ粒子)を用いたスピン流の実験的開拓を目指して研究を行った。典型的な一次元量子スピン系銅酸化物Sr2CuO3においてはスピノン励起の存在が実験的に確立されており、本研究ではSr2CuO3に温度勾配を印加することでスピノンスピン流が生成されることをスピンゼーベック効果測定を用いて実証した。さらに、非常に最近特に興味をもたれているキタエフ模型スピン液体物質RuCl3において、同じく温度勾配を利用して生成したマヨラナ粒子の流れを、熱伝導率測定を用いて観測した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Magnetic thermal conductivity far above the N?el temperature in the Kitaev-magnet candidate α?RuCl32017

    • 著者名/発表者名
      Hirobe Daichi、Sato Masahiro、Shiomi Yuki、Tanaka Hidekazu、Saitoh Eiji
    • 雑誌名

      Physical Review B Rapid Communication

      巻: 95 号: 24 ページ: 241112-241112

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.241112

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oscillatory Nernst effect in Pt|ferrite|cuprate-superconductor trilayer films2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiomi, J. Lustikova, and E. Saitoh
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 5358-5358

    • DOI

      10.1038/s41598-017-05747-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental evidence consistent with a magnon Nernst effect in the antiferromagnetic insulator MnPS 32017

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiomi, R. Takashima, and E. Saitoh
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 号: 13 ページ: 134425-134425

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.134425

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Seebeck effect in the polar antiferromagnet α-Cu2V2O72017

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiomi, R. Takashima, D. Okuyama, G. Gitgeatpong, P. Piyawongwatthana, K. Matan, T. J. Sato, E. Saitoh
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 18 ページ: 180414-180414

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.180414

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] One-dimensional spinon spin currents2016

    • 著者名/発表者名
      D. Hirobe, M. Sato, T. Kawamata, Y. Shiomi, K. Uchida, R. Iguchi, Y. Koike, S. Maekawa and E. Saitoh,
    • 雑誌名

      Nature Physics

      巻: 13 号: 1 ページ: 30-34

    • DOI

      10.1038/nphys3895

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Thermal Generation of Spin Current in Zigzag-Chain Antiferromagnets2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiomi
    • 学会等名
      Reimei/GP-Spin/ICC-IMR International Workshop "New Excitations in Spintronics"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin-charge conversion induced by spin pumping into topological materials2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiomi
    • 学会等名
      APS March Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin-charge interconversion on topological materials2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiomi
    • 学会等名
      International Workshop "TOP-SPIN 3: Spin and Topological Phenomena in Nanostructures - Towards Topological Materials Science"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin-charge conversion on 2D topological materials2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiomi
    • 学会等名
      The Collaborative Conference on Spin Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin-charge interconversion in topological materials2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiomi
    • 学会等名
      The Collaborative Conference on Materials Research (CCMR) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin-charge conversion on 2D topological materials2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiomi
    • 学会等名
      BIT’s 7th Annual World Congress of Nano Science & Technology-2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 擬一次元モット絶縁体Sr2CuO3におけるスピノン・スピン流の観測2017

    • 著者名/発表者名
      廣部大地, 佐藤正寛, 川股隆行, 塩見雄毅, 内田健一, 井口亮, 小池洋二, 前川禎通, 齊藤英治
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] スピノン・スピン流の熱的輸送についての微視的理論2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤正寛, 廣部大地, 川股隆行, 塩見雄毅, 内田健一, 井口亮, 小池洋二, 前川禎通, 齊藤英治
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 1次元量子スピン液体におけるスピン流輸送2016

    • 著者名/発表者名
      廣部大地, 佐藤正寛, 川股隆行, 塩見雄毅, 内田健一, 井口亮, 小池洋二, 前川禎通, 齊藤英治
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 1次元量子スピン液体におけるスピン流輸送についての理論研究2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤正寛, 廣部大地, 川股隆行, 塩見雄毅, 内田健一, 井口亮, 小池洋二, 前川禎通, 齊藤英治
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 新たなスピン流の担い手を発見

    • URL

      http://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jp/news/press/2016/20160928_000663.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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