カンチレバーを用いたベリー位相磁場の力学的検出

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04806
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物性
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 塩見 雄毅 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10633969)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ベリー位相 / カンチレバー / トポロジー / ホール効果 / 圧電効果

研究成果の概要

本研究課題では、近年物性物理学で注目を集めるトポロジー概念との関係が未だ実験的に開拓されていない、物質の力学的効果に注目し、電子の波動関数の幾何学的位相（ベリー位相）に由来する新奇トポロジカル力学現象の開拓研究を行った。本研究課題で構築した測定系を用いて、スピン流の緩和に誘起されるカンチレバー振動の世界初観測や、低対称磁性金属における磁気圧電効果の世界初観測などに成功した。

自由記述の分野

スピントロニクスを中心とした物性物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

カンチレバーの運動はセンサーの基礎技術などに応用されており、また物質の低対称性に起因した電気-機械変形結合効果である圧電効果もエレクトロニクス素子などに広く応用されている。本研究では、カンチレバー運動や圧電効果の研究を磁性とトポロジーの観点から行い、新しい力学応答を開拓することに成功した。これらの成果により、磁性による機械運動の制御が可能となり、トポロジー効果を利用することによる機械応答の巨大化に向けた指針が得られた。