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カンチレバーを用いたベリー位相磁場の力学的検出

研究課題

研究課題/領域番号 17H04806
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 応用物性
研究機関東京大学

研究代表者

塩見 雄毅  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10633969)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 21,060千円 (直接経費: 16,200千円、間接経費: 4,860千円)
キーワードベリー位相 / カンチレバー / トポロジー / ホール効果 / 圧電効果 / スピンエレクトロニクス / 物性実験
研究成果の概要

本研究課題では、近年物性物理学で注目を集めるトポロジー概念との関係が未だ実験的に開拓されていない、物質の力学的効果に注目し、電子の波動関数の幾何学的位相(ベリー位相)に由来する新奇トポロジカル力学現象の開拓研究を行った。本研究課題で構築した測定系を用いて、スピン流の緩和に誘起されるカンチレバー振動の世界初観測や、低対称磁性金属における磁気圧電効果の世界初観測などに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

カンチレバーの運動はセンサーの基礎技術などに応用されており、また物質の低対称性に起因した電気-機械変形結合効果である圧電効果もエレクトロニクス素子などに広く応用されている。本研究では、カンチレバー運動や圧電効果の研究を磁性とトポロジーの観点から行い、新しい力学応答を開拓することに成功した。これらの成果により、磁性による機械運動の制御が可能となり、トポロジー効果を利用することによる機械応答の巨大化に向けた指針が得られた。

報告書

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

    (18件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Observation of Magnetopiezoelectric Effect in Antiferromagnetic Metal EuMnBi22019

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiomi, H. Watanabe, H. Masuda, H. Takahashi, Y. Yanase, S. Ishiwata
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 122 号: 12 ページ: 127207-127207

    • DOI

      10.1103/physrevlett.122.127207

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetotransport properties of γ-FeMn thin films grown by high-temperature sputtering2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shiomi
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 8 号: 8 ページ: 085018-085018

    • DOI

      10.1063/1.5044594

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient Edelstein effects in one-atom-layer Tl-Pb compound2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shiomi, Keita Yamamoto, Ryosuke Nakanishi, Tomonori Nakamura, Satoru Ichinokura, Ryota Akiyama, Shuji Hasegawa, and Eiji Saitoh
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 113 号: 5 ページ: 52401-52401

    • DOI

      10.1063/1.5040546

    • 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] Nonreciprocal spin Seebeck effect in antiferromagnets2018

    • 著者名/発表者名
      Rina Takashima, Yuki Shiomi, and Yukitoshi Motome
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 98 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.020401

    • NAID

      130007649039

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Giant Piezoelectric Response in Superionic Polar Semiconductor2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shiomi, Tomoki Akiba, Hidefumi Takahashi, and Shintaro Ishiwata
    • 雑誌名

      Adv. Electron. Mater.

      巻: 4 号: 12 ページ: 1800174-1800174

    • DOI

      10.1002/aelm.201800174

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-current coherence peak in superconductor/magnet junctions2018

    • 著者名/発表者名
      Maki Umeda, Yuki Shiomi, Takashi Kikkawa, Tomohiko Niizeki, Jana Lustikova, Saburo Takahashi, and Eiji Saitoh
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 112 号: 23 ページ: 232601-232601

    • DOI

      10.1063/1.5027456

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vortex rectenna powered by environmental fluctuations2018

    • 著者名/発表者名
      J. Lustikova, Y. Shiomi, N. Yokoi, N. Kabeya, N. Kimura, K. Ienaga, S. Kaneko, S. Okuma, S. Takahashi, and E. Saitoh
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 4922-4922

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07352-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spin pumping from nuclear spin waves2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shiomi, Jana Lustikova, Shingo Watanabe, Daichi Hirobe, Saburo Takahashi, and Eiji Saitoh
    • 雑誌名

      Nature Physics

      巻: 15 号: 1 ページ: 22-26

    • DOI

      10.1038/s41567-018-0310-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [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
  • [学会発表] 低次元トポロジカル物質におけるスピン流現象2019

    • 著者名/発表者名
      塩見雄毅
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermal generation of spin current in transition metal trichalcogenides2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shiomi
    • 学会等名
      One-Day Symposium on Spintronic Properties of Graphene and Related 2D Materials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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