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Electrical manipulation of Antiferromagnetic State in Non-centrosymmetric Systems

研究課題

研究課題/領域番号 21K13873
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関東京大学 (2023)
国立研究開発法人理化学研究所 (2021-2022)

研究代表者

ヌイェン カーン  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (50775608)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードAntiferromagnet / Symmetry Breaking / Nonreciprocal transport / Data Storage / Topology / Berry-curvature / Broken-symmetry / Magnetism
研究開始時の研究の概要

Antiferromagnet appears as a promising candidate toward realizing denser, faster, and more robust future spin-electronic devices. We focus on develop a simple and efficient method using electric current to manipulate, “read and write”, antiferromagnetic states in a new class of material.

研究成果の概要

本研究では、インターカレートvdW物質CoNb3S6とCoTa3S6における時間反転対称性の破れた反強磁性構造の研究を通じて、反強磁性状態を「読み」、「書き」制御する新しいパラダイムを実証したい。このプロジェクトの主な成果は以下の通りである: (i)CoNb3S6のオール・イン・オールアウト型非平面反強磁性構造の解明、(ii)非自明なベリー曲率から発生する架空磁場に関連したトポロジカル・ホール効果やネルンスト効果を含むトポロジカル輸送現象の研究、(iii)非相反的電気輸送の観測-「ダイオード」効果、(iv)直流電流による反強磁性状態のスイッチングの実証。

研究成果の学術的意義や社会的意義

The insights gained from this research could drive innovations in information technology, particularly in the fields of data storage and processing. Spintronic devices based on AFM materials promise higher speeds and lower energy consumption compared to traditional electronic devices.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Oak Ridge National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Gapped nodal planes drive a large topological Nernst effect in a chiral lattice antiferromagnet2024

    • 著者名/発表者名
      N. D. Khanh, S. Minami, M. Hirschmann, T. Nomoto, M. C. Jiang, R. Yamada, D. Yamaguchi, Y. Hayashi, Y. Okamura, H. Watanabe, G. Y. Guo, Y. Takahashi, S. Seki, Y. Taguchi, Y. Tokura, R. Arita, M. Hirschberger
    • 雑誌名

      https://arxiv.org/abs/2403.01113

      巻: 2403.01113 ページ: 1-24

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Spontaneous topological Hall effect induced by non-coplanar antiferromagnetic order in intercalated van der Waals materials2023

    • 著者名/発表者名
      H. Takagi, R. Takagi, S. Minami, T. Nomoto, K. Ohishi, M.-T. Suzuki, Y. Yanagi, M. Hirayama, N. D. Khanh, K. Karube, H. Saito, D. Hashizume, R. Kiyanagi, Y. Tokura, R. Arita, T. Nakajima, S. Seki
    • 雑誌名

      Nature Physics

      巻: Advance online publications 号: 7 ページ: 961-968

    • DOI

      10.1038/s41567-023-02017-3

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantum oscillations in the centrosymmetric skyrmion-hosting magnet GdRu2Si22023

    • 著者名/発表者名
      N. Matsuyama, T. Nomura, S. Imajo, T. Nomoto, R. Arita, K. Sudo, M. Kimata, N. D. Khanh, R. Takagi, Y. Tokura, S. Seki, K. Kindo, Y. Kohama
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 107 号: 10 ページ: 104421-104421

    • DOI

      10.1103/physrevb.107.104421

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Zoology of Multiple‐Q Spin Textures in a Centrosymmetric Tetragonal Magnet with Itinerant Electrons2022

    • 著者名/発表者名
      Khanh Nguyen Duy、Nakajima Taro、Hayami Satoru、Gao Shang、Yamasaki Yuichi、Sagayama Hajime、Nakao Hironori、Takagi Rina、Motome Yukitoshi、Tokura Yoshinori、Arima Taka‐hisa、Seki Shinichiro
    • 雑誌名

      Advanced Science

      巻: 9 号: 10 ページ: 2105452-2105452

    • DOI

      10.1002/advs.202105452

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Altermagnet 候補物質Fe(Sb1-xTex)2 の磁気構造と物性2024

    • 著者名/発表者名
      摂待裕生, 高木里奈, 北折曉, Nguyen Duy Khanh, 齋藤開, 中島多朗, 関真一郎
    • 学会等名
      日本物理学会2024年春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Topological Nernst response in a chiral van der Waals antiferromagnet2024

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Duy Khanh, Susumu Minami, Moritz M. Hirschmann, Ming-Chun Jiang, Rinsuke Yamada, Takuya Nomoto, Daiki Yamaguchi, Yoshihiro Okamura, Youtarou Takahashi, Shinichiro Seki, Yoshinori Tokura, Yasujiro Taguchi, Ryotaro Arita, Max Hirschberger
    • 学会等名
      CEMS symposium on emergent quantum materials 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Topological Nernst effect in a chiral van der Waals magnet2023

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Duy Khanh, Susumu Minami, Rinsuke Yamada, Takuya Nomoto, Daiki Yamaguchi, Shinichiro Seki, Yoshinori Tokura, Yasujiro Taguchi, Ryotaro Arita, Max Hirschberger
    • 学会等名
      日本物理学会2023年年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Zoology of multiple-Q spin textures in centrosymmetric tetragonal magnet GdRu2Si22022

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Duy Khanh, Taro Nakajima, Satoru Hayami, Shang Gao, Yuichi Yamasaki, Hajime Sagayama, Hironori Nakao, Rina Takagi, Yukitoshi Motome, Yoshinori Tokura, Taka-hisa Arima, Shinichiro Seki
    • 学会等名
      29th International Conference on Low Temperature Physics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiple-step topological phase transitions in a centrosymmetric tetragonal magnet GdRu2Ge22022

    • 著者名/発表者名
      Haruto Yoshimochi, Rina Takagi, Satoru Hayami, Jiwon Ju, Nguyen Duy Khanh, Hikaru Saito, Hajime Sagayama, Hironori Nakao, Taka-hisa Arima, Yoshinori Tokura, Taro Nakajima, Shinichiro Seki
    • 学会等名
      29th International Conference on Low Temperature Physics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気スキルミオンストリングの3次元形状の観察2022

    • 著者名/発表者名
      関真一郎、鈴木基寛、石橋未央、高木里奈、Nguyen Duy Khanh、塩田陽一、柴田基洋、小椎八重航、十倉好紀、小野輝男
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 異常ホール反強磁性体CoM3S6(M=Nb,Ta)の偏極中性子散乱による磁気構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      高木寛貴、高木里奈、齋藤開、Nguyen Duy Khanh、大石一城、鬼柳亮嗣、野本拓也、見波将、鈴木通人、柳有起、平山元昭、軽部皓介、橋爪大輔、十倉好紀、有田亮太郎、中島多朗、関真一郎
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.t.u-tokyo.ac.jp/en/press/pr2023-04-21-002

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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