核磁気共鳴法を用いたスピン流生成とスピン流伝導、生成機構解明

• 研究課題/領域番号: 25800209
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 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: 中堂 博之 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, 副主任研究員 (30455282)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 核磁気共鳴 / バーネット効果 / スピントロニクス

研究成果の概要

回転する物体中の粒子には磁場が生じることが予言されている。この磁場をバーネット磁場という。我々は核磁気共鳴法をもちいて固体中に生じたバーネット磁場を測定することに成功した。われわれは試料とNMR検出コイルを同じ早さで回転させることによって、核磁気モーメントの符号を反映した NMRシフトが生じることを見いだした。この結果はバーネット磁場の直接的証拠である。NMRを用いたバーネット磁場の測定は未知の核磁気モーメントの符号を決定できる。

研究成果

• [雑誌論文] Spin hydrodynamic generation (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Takahashi, M. Matsuo, M. Ono, K. Harii, H. Chudo, S. Okayasu, J. Ieda, S. Takahashi, S. Maekawa, and E. Saitoh
  • 雑誌名: Nature Physics 巻: 12 号: 1 ページ: 52-56
  • DOI: 10.1038/nphys3526
  • NAID: 130007715433
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Barnett effect in paramagnetic states (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Ono, H. Chudo, K. Harii, S. Okayasu, M. Matsuo, J. Ieda, R. Takahashi, S. Maekawa, and E. Saitoh
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 92 号: 17 ページ: 174424-174424
  • DOI: 10.1103/physrevb.92.174424
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rotational Doppler Effect and Barnett Field in Spinning NMR (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Chudo, K. Harii, M. Matsuo, J. Ieda, M. Ono, S. Maekawa, and E. Saitoh
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 84 号: 4 ページ: 043601-043601
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.043601
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Line Splitting by Mechanical Rotation in Nuclear Magnetic Resonance (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Harii, H. Chudo, M. Ono, M. Matsuo, J. Ieda, S. Okayasu, S. Maekawa, E. Saitoh
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 54 号: 5 ページ: 050302-050302
  • DOI: 10.7567/jjap.54.050302
  • NAID: 210000145115
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Observation of Barnett field in solids by nuclear magnetic resonance (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Chudo, M. Ono, K. Harii, M. Matsuo, J. Ieda, R. Haruki, S. Okayasu, S. Maekawa, H. Yasuoka,
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 7 号: 6 ページ: 063004-063004
  • DOI: 10.7567/apex.7.063004
  • NAID: 210000137125
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Observation of Barnett fields in solids by nuclear magnetic resonance (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Chudo et al
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 印刷中
  • NAID: 210000137125
  • 査読あり
• [学会発表] 核四重極共鳴法におけるベリー位相 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之、松尾衛、針井一哉、家田淳一、齊藤英治、前川禎通
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] 常磁性バーネット効果の観測と装置開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 緒方裕大、中堂博之、小野正雄、針井一哉、松尾衛、家田淳一、岡安悟、前川禎通、齊藤英治
  • 学会等名: 日本物理学会第71 回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 回転NMRにおけるBerry位相効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 針井一哉, 松尾衛, 中堂博之, 小野正雄, 家田淳一, 岡安悟, 前川禎通, 齊藤英治、「回転NMRにおけるBerry位相効果」、第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Barnett field observed by NMR and NQR (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Chudo
  • 学会等名: Asia-Pacific Workshop(APW)-CEMS Joint Workshop
  • 発表場所: 理化学研究所（埼玉県和光市）
  • 年月日: 2016-01-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Barnett effect in paramagnetic states (2016)
  • 著者名/発表者名: M.Ono, H. Chudo, K. Hariii, S. Okayasu, M. Matsuo, J. Ieda, R. Takahashi, S. Maekawa, and E. Saitoh
  • 学会等名: 平成27年度「ナノスピン変換科学」年次報告会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-01-08
• [学会発表] Barnett field observed by spinning NQR (2016)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之、針井一哉、松尾衛、家田淳一、前川禎通、齊藤英治
  • 学会等名: 新学術領域スピン変換科学年次報告会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-01-07
• [学会発表] Berry phase effect on spinning nuclear magnetic resonance (2016)
  • 著者名/発表者名: 針井一哉, 松尾衛, 中堂博之, 小野正雄, 家田淳一, 岡安悟, 前川禎通, 齊藤英治
  • 学会等名: 平成27年度スピン変換年次報告会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-01-07
• [学会発表] Mechanical generation of spin current (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Harii, M. Matsuo, R. Takahashi, M. Ono, J. Ieda, H. Chudo, S. Okayasu, S. Maekawa, and E. Saitoh
  • 学会等名: International Conference of Small Science
  • 発表場所: Phuket, Thailand
  • 年月日: 2015-11-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] NQR測定法を用いたバーネット効果と回転ドップラー効果の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之、松尾衛、家田淳一、針井一哉、小野正雄、前川禎通、齊藤英治
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] 回転核磁気共鳴における普遍スペクトル構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 針井一哉, 中堂博之，大沼悠一，小野正雄，家田淳一，岡安悟，松尾衛, 前川禎通，齊藤英治
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Spin rotation effects observed by NMR/NQR -Barnett effect, Rotation Doppler effect, and Berry phase- (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Chudo
  • 学会等名: Gordon Research Conference, Spin Dynamics in Nanostructures
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2015-07-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Barnett effect of gadolinium in a paramagnetic state (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Ono, H. Chudo, K. Harii, S. Okayasu, M. Matsuo, J. Ieda, S. Maekawa and E. Saitoh
  • 学会等名: New Perspectives in Spintronic and Mesoscopic Physics
  • 発表場所: 東大物性研究所（千葉県柏市）
  • 年月日: 2015-06-11
  • 国際学会
• [学会発表] Rotation angle dependence of NMR line structures in various nuclides (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Harii, H. Chudo, M. Ono, S. Okayasu, M. Matsuo, J. Ieda, S. Maekawa, and E. Saitoh
  • 学会等名: New Perspectives in Spintronic and Mesoscopic Physics
  • 発表場所: 東大物性研究所（千葉県柏市）
  • 年月日: 2015-06-11
  • 国際学会
• [学会発表] キュリー点近傍のGdのバーネット効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小野正雄、針井一哉、岡安悟、中堂博之、松尾衛、家田淳一、前川禎通、齊藤英治
  • 学会等名: 日本物理学会70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 常磁性状態のGdのバーネット効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小野正雄、針井一哉、岡安悟、中堂博之、松尾衛、家田淳一、前川禎通、齊藤英治
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2015-03-13
• [学会発表] 回転核磁気共鳴におけるBarnett磁場とBerry位相 (2015)
  • 著者名/発表者名: 針井一哉、中堂博之、松尾衛、家田淳一、岡安悟、小野正雄、前川禎通、齊藤英治
  • 学会等名: 新学術領域研究「ナノスピン変換科学」年次報告会
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス
  • 年月日: 2015-03-04
• [学会発表] 核磁気共鳴法による核バーネット効果の観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之、小野正雄、針井一哉、松尾衛、家田淳一、春木理恵、岡安悟、安岡弘志、前川禎通、齊藤英治
  • 学会等名: 第７５回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-20
• [学会発表] 常磁性状態におけるバーネット効果の観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小野正雄、針井一哉、岡安悟、中堂博之、松尾衛、家田淳一、前川禎通、齊藤英治
  • 学会等名: 第７５回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] 回転核磁気共鳴におけるベリー位相 (2014)
  • 著者名/発表者名: 針井一哉、中堂博之、小野正雄、松尾衛、家田淳一、岡安悟、安岡弘志、前川禎通、齊藤英治
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋期学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] NMR/NQR測定法を用いたバーネット効果と回転ドップラー効果の観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之、小野正雄、針井一哉、松尾衛、 家田淳一、安岡弘志、前川禎通、齊藤英治
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-10
• [学会発表] 回転NMRにおける幾何学的位相 (2014)
  • 著者名/発表者名: 針井一哉、中堂博之、小野正雄、松尾衛、家田淳一、岡安悟、前川禎通、齊藤英治
  • 学会等名: 日本物理学会秋期大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-10
• [学会発表] Direct observation of Barnett field by spinning nuclear magnetic resonance (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Chudo, M. Ono, K. Harii, R. Haruki, S. Okayasu, M. Mastuo, J. Ieda, S. Maekawa, H. Yasuokaa, and E. Saito
  • 学会等名: ICC-IMR/20th REIMEI International Workshop on Spin Mechanics 2
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2014-06-21
• [学会発表] 核磁気共鳴法によるバーネット効果の観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東海大学