| 研究課題/領域番号 |
18H01818
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28020:ナノ構造物理関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
下志万 貴博 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (70581578)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
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| キーワード | 超高速電子顕微鏡 / ローレンツ電子顕微鏡法 / ポンププローブ法 / スキルミオン / 磁気スキルミオン / ダイナミクス / ローレンツ電子顕微鏡 |
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| 研究成果の概要 |
磁気スキルミオンは粒子のように振る舞う安定なスピン渦として知られており、磁気メモリ素子の新たな情報担体として注目されています。実際の材料では格子欠陥や端面においてスキルミオンが容易に変形することが知られていますが、その柔軟な性質はよくわかっていません。本研究では、意図的に格子欠陥を導入したCo9Zn9Mn2薄片に対してナノ秒パルスレーザーを照射し、磁気スキルミオンが変形する過程を超高速ローレンツ電子顕微鏡により時分割計測しました。その結果、スキルミオンの生成、収縮、ドリフト、クラスター形成、消滅までの一連の過程がナノ秒からマイクロ秒の時間スケールで繰り返し生じることを発見しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
磁気スキルミオンは粒子のようにふるまう安定なスピン渦として知られており、次世代磁気メモリの情報担体として注目されています。一方で、実際の材料やデバイスでは、格子欠陥や端面においてスキルミオンが容易に変形することが知られています。このようなスキルミオンの挙動を調べることは応用上重要な課題でした。本研究では、超高速時間分解ローレンツ電子顕微鏡を用いて柔軟なスキルミオンが変形する可逆な過程をナノ秒の精度で追跡することに成功しました。本研究成果は、光によるスキルミオンの高速繰り返し制御の可能性を示しており、次世代磁気メモリ素子の開発に貢献すると期待できます。
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