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異なる秩序状態の融合による高感度伝導制御

研究課題

研究課題/領域番号 24540387
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

森 道康  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主幹 (30396519)

研究分担者 小椎八重 航  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, 上級研究員 (20273253)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードジョセフソン効果 / 超伝導 / 強磁性 / シャピロステップ / 磁壁 / フィスケ共鳴 / スピンホール効果 / 電子相関 / 磁化プラトー / ブリージングモード / 電圧標準 / スピントロニクス / 強磁性ジョセフソン接合
研究成果の概要

強磁性体で隔てられた超伝導体の接合を考え、その強磁性体中で磁壁が振動運動している場合の電流電圧曲線を導いた。特徴的なのは、磁壁の振動数の整数倍に比例定数をかけた電圧のところで、電流電圧曲線が階段状に変化しうることである。その比例係数は、高精度で決められた基礎物理定数のみで与えられ、電圧も9桁という極めて高い精度で決まるので、磁壁の振動数自体も高精度で観測が可能になると分かった。磁壁の幅が変化する場合や、接合の形状効果などについても電流電圧曲線に同様の変化が現れることも分かった。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 19件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 12件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 5件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Theory of antiskyrmions in magnets2016

    • 著者名/発表者名
      W. Koshibae and N. Nagaosa
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 7 号: 1 ページ: 10542-10542

    • DOI

      10.1038/ncomms10542

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lifshitz Transition Induced by Magnetic Field for Frustrated Two-Leg Spin-Ladder System2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sugimoto, M. Mori, T. Tohyama, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 8 ページ: 034005-034005

    • DOI

      10.7566/jpscp.8.034005

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetization Plateaux by Reconstructed Quasi-spinons in a Frustrated Two-Leg Spin Ladder under a Magnetic Field2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sugimoto, M. Mori, T. Tohyama, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 92 号: 12 ページ: 125114-125114

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.125114

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sign change of the spin Hall effect due to electron correlation in non-magnetic CuIr alloys2015

    • 著者名/発表者名
      Z. Xu, B. Gu, M. Mori, T. Ziman, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 114 号: 1

    • DOI

      10.1103/physrevlett.114.017202

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhanced spin Hall effect by electron correlations in CuBi alloys2015

    • 著者名/発表者名
      B. Gu, Z. Xu, M. Mori, T. Ziman, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 117 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4906443

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analysis of the spin Hall effect in CuIr alloys: Combined approach of density functional theory and Hartree-Fock approximation2015

    • 著者名/発表者名
      Z. Xu, B. Gu, M. Mori, T. Ziman, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 117 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4914531

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lifshitz Transition Induced by Magnetic Field for Frustrated Two-Leg Spin-Ladder System2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sugimoto, M. Mori, T. Tohyama, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Memory functions of magnetic skyrmions2015

    • 著者名/発表者名
      Wataru Koshibae, Yoshio Kaneko, Junichi Iwasaki Masashi Kawasaki, Yoshinori Tokura, and Naoto Nagaosa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 号: 5 ページ: 053001-053001

    • DOI

      10.7567/jjap.54.053001

    • NAID

      210000145132

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Origin of the Phonon Hall Effect in Rare-Earth Garnets2014

    • 著者名/発表者名
      M. Mori, A. Spencer-Smith, O. P. Sushkov, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 113 号: 26

    • DOI

      10.1103/physrevlett.113.265901

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Zero-field Fiske Resonance Coupled with Spin-waves in Ferromagnegtic Josephson Junctions2014

    • 著者名/発表者名
      S. Hikino, M. Mori, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 7 ページ: 074704-074704

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.074704

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spin-Spin Correlation Enhanced by Impurities in a Frustrated Two-leg Spin Ladder2014

    • 著者名/発表者名
      T. Sugimoto, M. Mori, T. Tohyama, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 3 ページ: 014016-014016

    • DOI

      10.7566/jpscp.3.014016

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Temperature dependence of thermopower in strongly correlated multiorbital systems2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sekino, S. Okamoto, W. Koshibae, M. Mori, S. Maekawa
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 3

    • DOI

      10.7566/jpscp.3.017014

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Creation of skyrmions and antiskyrmions by local heating2014

    • 著者名/発表者名
      W. Koshibae and N. Nagaosa
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 号: 1 ページ: 5148-5148

    • DOI

      10.1038/ncomms6148

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermally Driven Ratchet Motion of Skyrmion Microcrystal and Topological Magnon Hall Effect2014

    • 著者名/発表者名
      M. Mochizuki, X. Z. Yu, S. Seki, N. Kanazawa, W. Koshibae, J. Zang, M. Mostovoy, Y. Tokura, and N. Nagaosa
    • 雑誌名

      Nature Materials

      巻: 13 号: 3 ページ: 241-246

    • DOI

      10.1038/nmat3862

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible method to observe breething mode of magnetic domain wall in Josephson junction2014

    • 著者名/発表者名
      M. Mori, W. Koshibae, S. Hikino, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Condensed Matter

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relativistic effects in scattering of polarized electrons2013

    • 著者名/発表者名
      O. P. Sushkov, A. I. Milstein, M. Mori, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      EPL (Europhysics Letters)

      巻: 103 号: 4 ページ: 47003-47003

    • DOI

      10.1209/0295-5075/103/47003

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of frustration on magnetic excitations in a two-leg spin-ladder system2013

    • 著者名/発表者名
      T. Sugimoto, M. Mori, T. Tohyama, S. Maekawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 87 号: 15

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.155143

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carrier multiplication and separation in systems with strong electron interaction: Photoinduced dynamics of a junction solar cell2013

    • 著者名/発表者名
      W. Koshibae, N. Furukawa, and N. Nagaosa
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 87 号: 16

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.165126

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遷移金属酸化物にみられる巨大な熱起電力に関する理論的研究2012

    • 著者名/発表者名
      小椎八重 航
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金

      巻: 59 ページ: 190-195

    • NAID

      10030575866

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Sign change of spin Hall effect in Cu alloys by electrons correlation2015

    • 著者名/発表者名
      M. Mori
    • 学会等名
      2015 Gordon Godfrey Workshop on Spins and Strong Correlations
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin Hall effect in Cu alloys and phonon Hall effect: Skew sactterings of electrons and phonons2015

    • 著者名/発表者名
      M. Mori
    • 学会等名
      The Mainz-Tohoku-JAEA-Kaiserslautern joint workshop on "Spin-orbit Coupling and Spin Mechanics"
    • 発表場所
      Mainz, Germany
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic field dependence of phonons in the terbium gallium garnet2015

    • 著者名/発表者名
      M. Mori, A. Spencer-Smith, O.P. Sushkov, S. Maekawa
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Magnetism
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards the sign control of the spin Hall effect in the Cu alloys doped with 5d elements2015

    • 著者名/発表者名
      X. Zhuo, B. Gu, M. Mori, T. Ziman, S. Maekawa
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Magnetism
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic properties in a frustrated spin ladder2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sugimoto, M. Mori, T. Tohyama, S. Maekawa
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Magnetism
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phonon Hall effect in the terbium-gallium-garnet: Skew scattering of phonon2015

    • 著者名/発表者名
      M. Mori
    • 学会等名
      The 39th ANNUAL CONDENSED MATTER and MATERIALS MEETING
    • 発表場所
      Wagga wagga, Australia
    • 年月日
      2015-02-03 – 2015-02-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of magnetic skyrmions: Theoretical design of skyrmion devices2015

    • 著者名/発表者名
      W. Koshibae
    • 学会等名
      The 39th ANNUAL CONDENSED MATTER and MATERIALS MEETING
    • 発表場所
      Wagga wagga, Australia
    • 年月日
      2015-02-03 – 2015-02-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A theoretical design of skyrmion device2014

    • 著者名/発表者名
      W. Koshibae
    • 学会等名
      IMR International Workshop “Research frontier of transition-metal compounds opened by advanced spectroscopies”
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2014-09-30 – 2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Skyrmion の生成と消去に関する考察2014

    • 著者名/発表者名
      小椎八重 航,金子 良夫,岩崎 惇一,永長 直人
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(春日井キャンパス)
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温超伝導体における過剰酸素および酸素欠損によるエネルギーギャップの空間不均一性2014

    • 著者名/発表者名
      森道康, 遠山貴己,前川禎通
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Creation and Annihilation of Skyrmion: Theoretical Design of Skyrmion Device2014

    • 著者名/発表者名
      W. Koshibae
    • 学会等名
      JSPS Symposium on Nanoscale Physics of Quantum Materials
    • 発表場所
      Leeds, UK
    • 年月日
      2014-08-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A possible way to observe the breathing mode of magnetic domain wall2014

    • 著者名/発表者名
      M. Mori, W. Koshibae, S. Hikino, and S. Maekawa
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Phonon Skew Scattering and Phonon Hall Effect2013

    • 著者名/発表者名
      M. Mori
    • 学会等名
      The 8-th ASRC International Workshop on Spin Mechanics
    • 発表場所
      Tokai, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 外因性スピンホール効果におけるサイドジャンプ機構の核電荷依存性2013

    • 著者名/発表者名
      森道康
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大東広島キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Real-time dynamics in electron-lattice coupled system: Numerical study on an extended double-exchange model2013

    • 著者名/発表者名
      W. Koshibae
    • 学会等名
      APS March Meeting 2013
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Josephson effect involving magnetic domain wall motion2012

    • 著者名/発表者名
      M. Mori
    • 学会等名
      Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S) 2012
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 強磁性体を介した超伝導接合の電流電圧特性における磁壁振動の効果2012

    • 著者名/発表者名
      森道康
    • 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
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 二重交換模型を用いた電子格子結合系の実時間ダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      小椎八重 航
    • 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
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Spin-phonon coupling and phonon Hall effect

    • 著者名/発表者名
      M. Mori, O.P.Sushkov, S. Maekawa
    • 学会等名
      2013 Gordon Godfrey Workshop on Spins and Strong Correlations
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超伝導/強磁性接合における輸送特性

    • 著者名/発表者名
      森 道康
    • 学会等名
      CROSSroad of Users and J-PARC「機能する界面、反応する表面」
    • 発表場所
      東海村
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Temperature dependence of thermopower in strongly correlated multiorbital system

    • 著者名/発表者名
      M. Sekino, S. Okamoto, W. Koshibae, *M. Mori, S. Maekawa
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetic characteristics of Josephson junctions with ferromagnetic layer

    • 著者名/発表者名
      M. Mori, S. Hikino, W. Koshibae, S. Maekawa
    • 学会等名
      The 12th Asia Pacific Physics Conference (APPC)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ジョセフソン接合を用いた磁壁振動モードの測定方法

    • 著者名/発表者名
      森 道康, 小椎八重航,挽野真一,前川禎通
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Tb3Gd5O12におけるスピン・格子結合とフォノンの磁場依存性

    • 著者名/発表者名
      森 道康, O.P.Sushkov,前川禎通
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetization process of chiral magnet: creation and annihilation of skyrmions and anti-skyrmions

    • 著者名/発表者名
      Wataru Koshibae and Naoto Nagaosa
    • 学会等名
      APS March Meeting 2014
    • 発表場所
      Denver, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ジァロシンスキー・守谷相互作用を含む磁石の磁化過程:skyrmion-antiskyrmion の生成と消滅

    • 著者名/発表者名
      小椎八重航,永長直人
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フラストレートスピン梯子系BiCu2PO6における不純物誘起長距離秩序

    • 著者名/発表者名
      杉本貴則,森道康,遠山貴己,前川禎通
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フラストレーション・スピンラダー物質BiCu_2_PO_6_の磁気励起

    • 著者名/発表者名
      藤田全基, 佐藤研太朗, 森道康, 杉本貴則, 前川 禎通, 梶本亮一, 遠山貴巳
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ハバード模型に対するL吸収端共鳴非弾性X線散乱のクラスター計算

    • 著者名/発表者名
      筒井健二,遠山貴己,森道康,G. Khaliullin
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 銅酸化物高温超伝導物質に対するL吸収端共鳴非弾性X線散乱の理論的研究

    • 著者名/発表者名
      筒井健二,遠山貴己,森道康,G. Khaliullin
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical study of lattice-vibration induced dynamics of electronic state in extended double-exchange model

    • 著者名/発表者名
      W. Koshibae
    • 学会等名
      QS2C Theory Forum: International Symposium on "Strongly Correlated Quantum Science"
    • 発表場所
      University of Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 先端基礎研究センター

    • URL

      http://asrc.jaea.go.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2020-05-15  

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