トポロジカル絶縁体のスピン物性

• 研究課題/領域番号: 23740236
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 横山 毅人 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (30578216)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: トポロジカル絶縁体

研究成果の概要

近年発見されたトポロジカル絶縁体は、物質の新しい状態として注目を集めている。その特徴は、表面電子が低エネルギーでディラック方程式に従うことである。ディラック方程式に従う電子の運動量とスピンは結合しており、トポロジカル絶縁体を用いたスピントロ二クスの発展が期待されている。申請者は強磁性体をトポロジカル絶縁体に接合した系において、磁化と表面の輸送現象の関係について種々の現象を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Anomalous interference in Aharonov-Bohm rings with two Majorana bound states (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiko Ueda and Takehito Yokoyama
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 90 号: 8 ページ: 081405-081405
  • DOI: 10.1103/physrevb.90.081405
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spin and valley transports in junctions of Dirac fermions (2014)
  • 著者名/発表者名: Takehito Yokoyama
  • 雑誌名: New Journal of Physics 巻: 16 号: 8 ページ: 085005-085005
  • DOI: 10.1088/1367-2630/16/8/085005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Conductance and Fano factor in normal/ferromagnetic/normal bilayer graphene junction (2014)
  • 著者名/発表者名: Z. Rashidian, F. M. Mojarabian, P. Bayati, G. Rashedi, A. Ueda and T. Yokoyama
  • 雑誌名: Journal of Physics: Condensed Matter 巻: 26 号: 25 ページ: 255302-255302
  • DOI: 10.1088/0953-8984/26/25/255302
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Superconducting proximity effect in silicene: Spin-valley-polarized Andreev reflection, nonlocal transport, and supercurrent (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Linder and T. Yokoyama
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 89 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.020504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant magnetoresistance in the junction of two ferromagnets on the surface of diffusive to Dological insulators (2014)
  • 著者名/発表者名: Katsuhisa Taguchi, Takehito Yokoyama, and Yukio Tanaka
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 89 号: 8 ページ: 85407-85412
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.085407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controllable valley and spin transport in ferromagnetic silicene junctions (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 87 号: 24
  • DOI: 10.1103/physrevb.87.241409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin diffusion and magnetoresistance in ferromagnet/topological-insulator junctions (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama and Y. Tserkovnyak
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 89 号: 3
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.035408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-current absorption by inhomogeneous spin-orbit coupling (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tsutsui, K. Hosono, and T. Yokoyama
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 86 号: 15 ページ: 155210-155210
  • DOI: 10.1103/physrevb.86.155210
  • 査読あり
• [雑誌論文] Josephson and proximity effects on the surface of a topological insulator (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 86 号: 7
  • DOI: 10.1103/physrevb.86.075410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological charge pumping effect by the magnetization dynamics on the surface of three-dimensional topological insulators (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki T.Ueda, Akihito Takeuchi, Gen Tatara, Takehito Yokoyama
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: VOL.85 号: 11
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.115110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Meissner Effect in a Normal-Metal-Superconductor Junction with a Spin-Active Interface (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama, Y. Tanaka and N. Nagaosa
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 106 号: 24 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1103/physrevlett.106.246601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current-induced magnetization reversal on the surface of a topological insulator (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yokoyama
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 号: 11
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.113407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topology of Andreev bound states with flat dispersion (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, Y.Tanaka, K.Yada, T.Yokoyama
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 号: 22
  • DOI: 10.1103/physrevb.83.224511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of spin polarization in p-In0.96Mn0.04As using Andreev reflection spectroscopy including inverse proximity effect (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Akazaki, T.Yokoyama, Y.Tanaka, H.Munekata, H.Takayanagi
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 83 号: 15
  • DOI: 10.1103/physrevb.83.155212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge pumping due to triplet vector chirality in ferromagnet/triplet superconductor junctions (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yokoyama
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 号: 13
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.132504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin Current in Generic Hybrid Structures due to Interfacial Spin-Orbit Scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Linder, T.Yokoyama
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett 巻: 106 号: 23
  • DOI: 10.1103/physrevlett.106.237201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport properties in ferromagnetic Josephson junctions between triplet superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: Y Rahnavard, G Rashedi, T Yokoyama
  • 雑誌名: J.Phys. : Condens.Matter 巻: 23 号: 27 ページ: 275702-275702
  • DOI: 10.1088/0953-8984/23/27/275702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electromagnetic spin polarization on the surface of topological insulator (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Misawa, T.Yokoyama, S.Murakami
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 号: 16
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.165407
  • 査読あり
• [学会発表] Spintronics with topological insulators (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama
  • 学会等名: Topological Aspects of Quantum Matter
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
  • 年月日: 2014-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] Odd-frequency pairing in F/S junction (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07
  • 招待講演
• [学会発表] Spin and valley transports in Dirac systems: graphene, topological insulators, and silicene (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama
  • 学会等名: 9th International Workshop on Nanomagnetism and Superconductivity at the Nanoscale
  • 発表場所: Coma-ruga, Spain
  • 招待講演
• [学会発表] Odd frequency pairing in superconducting junctions (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama
  • 学会等名: International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries
  • 発表場所: Okinawa
  • 招待講演
• [学会発表] 強磁性体／トポロジカル絶縁体接合におけるスピン拡散 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山毅人
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] 強磁性シリセン接合におけるバレー・スピン輸送 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山毅人
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] 強磁性体/超伝導体接合における近接効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山毅人
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学（富山）
• [学会発表] Odd frequency superconductivity in symmetry breaking systems (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山毅人
  • 学会等名: International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries(招待講演)
  • 発表場所: ラフォーレ琵琶湖（滋賀）
• [学会発表] 強磁性体／超伝導体接合における奇周波数ペア (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山毅人
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象」第２回領域研究会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山）
• [学会発表] 強磁性体/超伝導体接合における近接効果の理論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山毅人
  • 学会等名: 文科省 新学術領域「トポロジカル量子現象」第7回集中連携研究会
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋）
• [学会発表] トポロジカル絶縁体表面におけるジョセフソン効果と近接効果
  • 著者名/発表者名: 横山毅人
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大（神奈川県）
• [学会発表] トポロジカル絶縁体表面における磁気的熱輸送
  • 著者名/発表者名: 横山毅人
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大（神奈川県）
• [学会発表] スピン活性な界面を持つ金属/超伝導体接合における異常なマイスナー効果
  • 著者名/発表者名: 横山毅人
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学(広島県)
• [学会発表] Spintronics with topological insulators and triplet superconductors
  • 著者名/発表者名: 横山毅人
  • 学会等名: IAS Asia Pacific Workshop on Condensed Matter Physics
  • 発表場所: The Hong Kong University of Science and Technology(Hong Kong)
  • 招待講演
• [学会発表] Spintronics using topological insulators and triplet superconductors
  • 著者名/発表者名: 横山毅人
  • 学会等名: The 8th International Workshop on Nanomagnetism and Superconductivity
  • 発表場所: Coma-ruga(Spain)
  • 招待講演
• [図書] Spin Current (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami and T. Yokoyama
  • 総ページ数: 464
  • 出版者: Oxford University Press
• [備考]
  • URL: http://www.stat.phys.titech.ac.jp/~yokoyama/papers.html