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2018 年度 研究成果報告書

単体カルコゲンにおけるスピン分裂バンドとカイラル結晶構造が生む新奇電気磁気効果

研究課題

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研究課題/領域番号 17K14345
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東京理科大学

研究代表者

古川 哲也  東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 助教 (10756373)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード電流誘起磁性 / 電気磁気効果 / スピン軌道相互作用 / 空間反転対称性の破れ / ジャイロトロピック / 核磁気共鳴
研究成果の概要

本研究では、空間反転対称性の破れたカイラル結晶構造を持つ単体カルコゲンにおけるバルク電流誘起磁性を実現し、その詳細を明らかにすることを目的として研究を行った。この目的のためp型三方晶Teにおいて、パルス電流を印加磁場と結晶c軸方向に平行に印加し、125Te-NMR測定を行った。その結果、印加電流の強さと極性に依存するスペクトルシフトを観測し、バルク電流誘起磁性を実験的に検出することに初めて成功した。また電流誘起磁性の加圧効果を調べ、Teの電流誘起磁性には結晶のカイラル構造に起因する軌道自由度が重要な役割を果たしていることを見出した。

自由記述の分野

物性物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、反転対称性を持たない非磁性半導体に電流を流すことで磁化を生じさせるという新しい電気磁気効果を実験的に実現することに成功し、その機構にカイラルな結晶構造が重要な役割を果たしていることを見出した。この成果は非磁性体におけるバルク電気磁気効果という新しい学術分野の発展へと繋がるものであり、将来的にスピントロニクスなどの次世代情報処理技術、省エネルギー技術の発展へ寄与することが期待される。

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公開日: 2020-03-30  

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