研究課題
基盤研究(C)
本研究は、反強的相殺のためマクロには出現しないジグザグ鎖金属の「隠れた電流誘起磁化」が反強磁性秩序と結合することで顕在化し、新規な電気磁気効果を発現することを実証する。具体的には金属系における新規な電気磁気結合として、金属でありながらオームの法則を破る非相反抵抗が反強磁性秩序下でのみ生じることを示し、また隠れた電流誘起磁化を用いた反強磁性スピン制御・検出の新原理の開拓を行う。これらの現象は、電気分極が存在し得ない金属中における電気磁気結合の新形態であり、その解明はより広い視点からの電気磁気結合の理解・体系化に貢献し、さらにはスピントロニクス等、周辺分野へも大きな波及効果を有する。
本研究では物質中の電気と磁気の結合である電気磁気効果の枠組みを従来の磁性絶縁体から伝導系物質へ拡張を目指し研究を行った。主な対象としては時間・空間反転対称性の破れた磁性伝導系を扱った。その結果、酸化物反強磁性体薄膜における熱励起アシストドメイン反転機構の解明、特殊な反強磁性スピン配列に起因した時間反転対称性の破れの放射光による検出、らせん型結晶構造を持つ半導体におけるスピン偏極状態の磁場制御などに成功した。
本研究で達成した成果は、主に反強磁性磁気状態の制御や検出に関わるものである。スピンが互いに打ち消し合う反強磁性は正味の磁化を持たないため、磁気状態の検出や制御が従来困難であると考えられてきた。本研究はこれらの困難を克服する実験手法を提案、実証するものであり大きな学術的意義を有する。従って、今後さまざまな反強磁性体を用いたスピントロニクスや熱電変換など、新たな物質機能の開拓に対して貢献が期待できる。
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すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)
Nature Communications
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