研究課題
若手研究
物質中に多数存在する電子のスピンは微小な磁石として振舞います。これらのスピンは多彩な集団構造を示しますが、スキルミオンといったトポロジーという数学で特徴付けられるスピン配列構造が実現されると、電子のもつ電荷の自由度との結合により、古典電磁気学では実現できないような巨大な電磁気応答が現れます。本研究ではキラル磁性体を開拓し、ヘッジホッグ格子と呼ばれる新しいトポロジカルスピン構造を実現しました。特に、磁場や圧力といった外部刺激によってこのスピン構造を別の構造に変形できること(トポロジカル相転移)を発見し、それに伴うスピンの強いゆらぎに由来して巨大な電気伝導特性が現れることを明らかにしました。
2009年にスキルミオンという新しいスピン構造が発見されて以降、様々なタイプのトポロジカルスピン構造が発見されてきました。それらはナノメートルスケールの磁気粒子として振舞うため、磁気記録メモリの性能を向上させる物質中の状態として注目を集めました。本研究では、トポロジカルスピン構造を磁場や圧力といった外部刺激によって自在に変形させることができ、その変形(トポロジカル相転移)に伴うスピンの強いゆらぎが電気伝導現象に大きな影響を与えるという新しい物理の側面を明らかにできました。
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すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (2件)
Physical Review Materials
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