カイラル磁性体におけるスピン位相制御の理論

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19540371
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 岸根 順一郎 九州工業大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (80290906)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: カイラル磁性体 / スピントロニクス / 磁気抵抗 / ゲージ場

研究概要

カイラル空間群に属する磁性単結晶において「スピンの位相」を外場や電流で制御するための種々の方法を理論物理学の立場から探った.その結果,結晶の構造カイラリティがスピン位相のマクロな秩序化を引き起こし,これを外場によって制御できることを明らかにした.とくに,カイラルスピンソリトン格子と呼ばれるスピンテクスチャが伝導電子と結合することにより,単結晶においてメモリ効果,磁気抵抗効果,起電力効果の共存する物質を作ることが可能であることを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Nonequilibrium density operator approach to domain wall resistivity (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Kishine, A.S.Ovchinnikov, I.V.Proskurin
  • 雑誌名: 286 ページ: 012017
• [雑誌論文] Canonical formulation of magnetic domain-wall motion (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Kishine, A.S.Ovchinnikov
  • 雑誌名: Phys.Lett.A. 375 ページ: 1824-1830
• [雑誌論文] 物質科学のための表現論入門(その4) (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 雑誌名: 固体物理 Vol.45 No.12
• [雑誌論文] 物質科学のための表現論入門(その3) (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 雑誌名: 固体物理 Vol.45 No.4 ページ: 1-22
• [雑誌論文] 物質科学のための表現論入門(その2) (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 雑誌名: 固体物理 Vol.45 No.1 ページ: 1-11
• [雑誌論文] Sliding conductivity of magnetic kink crystal in a chiral helimagnet (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Kishine, A.S.Ovchinnikov, I.V.Proskurin
  • 雑誌名: Phys.Rev. B82 ページ: 064407
• [雑誌論文] Origin of adiabatic and non-adiabatic spin transfer torques in current-driven magnetic domain wall motion (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Kishine, A.S.Ovchinnikov
  • 雑誌名: Phys.Rev. B81 ページ: 134405
• [雑誌論文] Field-like spin-transfer torque in chiral helimagnet (2010)
  • 著者名/発表者名: I.V.Proskurin, A.S.Ovchinnikov, J.Kishine
  • 雑誌名: Journal of Experimental and Theoretical Physics (JETP) 138 ページ: 1-5
• [雑誌論文] 物質科学のための表現論入門(その1) (2009)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 雑誌名: 固体物理 Vol.44 No.9 ページ: 553-569
• [雑誌論文] Spin resonance in chiral helimagnet (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Kishine, A.S.Ovchinnikov
  • 雑誌名: Phys.Rev. B79 ページ: 220405(R)
• [雑誌論文] Magnetic soliton transport over topological spin texture in chiral helimagnet with strong easy-plane anisotropy (2009)
  • 著者名/発表者名: A.B.Borisov, J.Kishine, I.G.Bostrem,, A.S.Ovchinnikov
  • 雑誌名: Phys.Rev. B79 ページ: 134436
• [雑誌論文] Giant non-linear magnetic response in a molecule-based magnet (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Mito, K.Iriguchi, H.Deguchi, J.Kishine, K.Kikuchi, H.Osumi, Y.Yoshida, K.Inoue
  • 雑誌名: Phys.Rev. B79 ページ: 012406
• [雑誌論文] Hidden Galilean symmetry, conservation laws and emergence of spin current in the soliton sector of chiral helimagnet (2009)
  • 著者名/発表者名: I.G.Bostrem, J.Kishine, R.V.Lavrov, A.S.Ovchinnikov
  • 雑誌名: Phys.Lett. A373 ページ: 558
• [雑誌論文] Theory of spin current in chiral helilmagnet (2009)
  • 著者名/発表者名: I.G.Bostrem, J.Kishine, A.S.Ovchinnikov
  • 雑誌名: Phys.Rev. B78 ページ: 064425
• [雑誌論文] Chiral helimagnetism in T_{1/3}NbS_2 (T=Cr and Mn) (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kousaka, Y.Nakao, J.Kishine, M.Akita, K.Inoue, J.Akimitsu
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A, Volume 600 Issue 1 ページ: 250-253
• [雑誌論文] Transport spin currents by a moving kink crystal in chiral helimagnets (2008)
  • 著者名/発表者名: I.G.Bostrem, J.Kishine, A.S.Ovchinnikov
  • 雑誌名: Phys.Rev. B77 ページ: 132405
• [雑誌論文] Transport spin currents by a moving kink crystal in chiral helimagnets (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Fujita, Y.Fujimoto, S.Mitsudo, T.Idehara, T.Saito, Y.Kousaka, S.Yano, J.Akimitsu, J.Kishine, K.Inoue, M.Motokawa
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 77 ページ: 053702
• [雑誌論文] Spin solitons and spin waves in chiral and racemic molecular based ferrimagnets (2008)
  • 著者名/発表者名: R.Morgunov, M.V.Kirman, K.Inoue, Y.Tanimoto, J.Kishine, A.S.Ovchinnikov, O.Kazakova
  • 雑誌名: Phys.Rev. B77 ページ: 184419
• [雑誌論文] Spin solitons and waves in chiral molecular ferrimagnets (2008)
  • 著者名/発表者名: R.B.Morgunov, M.V.Kirman, V.L.Berdinskii, K.Inoue, J.Kishine
  • 雑誌名: JETP Letters 107 ページ: 74
• [雑誌論文] Chiral Magnetic Ordering and Commensurate-to-incommensurate Transition in CuB_2O_4 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Kousaka, S.Yano, J.Kishine, Y.Yoshida, K.Inoue, K.Kikuchi, Jun Akimitsu
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 76,No.12
• [雑誌論文] Chiral Effects on Magnetic Properties for Chiral and Racemic WVCuII Prussian Blue Analogues (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Higashikawa, K.Okuda, J.Kishine, N.Masuhara, K.Inoue
  • 雑誌名: Chemistry Letters 36 ページ: 1022
• [雑誌論文] Static and dynamical anomalies caused by chiral soliton lattice in molecular-based chiral magnets (2007)
  • 著者名/発表者名: J.Kishine, K.Inoue, K.Kikuchi
  • 雑誌名: J.Magn.Magn.Mater. 310 ページ: 1386
• [雑誌論文] Chiral Magnetic Ordering and Commensurate-to-incommensurate Transition in CuB_2O_4 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Kousaka, J.Kishine, S.Yano, J.Akimitsu
  • 雑誌名: J.Magn.Magn.Mater. 310 ページ: 463
• [雑誌論文] Effect of pressure on a chiral two-dimensional ferrimagnet (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Iriguchi, Y.Komorida, I.Akimiya, M.Mito, J.Kishine, H.Deguchi, Y.Yoshida, K.Inoue
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 76,Supplement A ページ: 192
• [学会発表] カイラル磁性結晶におけるスピン位相制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: 「金属錯体の固体物性科学最前線-錯体化学と固体物性物理と生物物性の連携新領域創成をめざして-」(主催:東北大学G-COE「分子系高次構造体化学国際教育研究拠点」)
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] カイラル磁性体理論研究の現状～非対称・非線形・非平衡から機能へ～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: SPring-8利用者懇談会情報・磁性デバイス研究分野,ナノ・デバイス磁性研究会/キラル磁性・マルチフェロイックス研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20101100
• [学会発表] The sense of chirality and its physical consequence in chiral helimagnet (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: The 12th International Conference on Molecule-Based Magnets
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 20101000
• [学会発表] 磁壁運動の電流駆動における断熱トルクと非断熱トルクの起源 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: A.S.Ovchinniko,日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20100300
• [学会発表] 偏極ビームで探る構造と磁性のカイラリティ (2010)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: CMRC研究会「相関電子と構造物性」
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構
  • 年月日: 20100200
• [学会発表] カイラルらせん磁性体のESRで見えるキンク格子フォノン共鳴 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: A.S.Ovchinniko,日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] 磁壁運動の正準理論にっいて (2009)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] カイラルらせん磁性体におけるスピンカレントの理論 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 20090300
• [学会発表] カイラルらせん磁性体のソリトン格子振動とESR (2009)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: 第57回原研・兵県大合同コロキウム
  • 発表場所: SPring-8
  • 年月日: 20090300
• [学会発表] Probing chirality by polarized beams (2008)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: 第52回原研・兵県大合同コロキウム
  • 発表場所: SPring-8
  • 年月日: 20081200
• [学会発表] Theory of spin current in chiral helilmagnet (2008)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: The 2nd ISAQM and the 7th Asia-Pacific Workshop
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20081100
• [学会発表] カイラルらせん磁性体におけるスピンカレントの理論 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: 神戸大学物性セミナー
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 20081100
• [学会発表] Spin Dynamics in Chiral Magnets (2007)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: New Developments in ESR of Strongly Correlated Systems, ISSP workshoP / COE21 "QuESTS" 7th International Workshop
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 20070500
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.mns.kvutech.ac.ip/~kishine/
• [産業財産権] 弾性操作で駆動するスピンデバイス (2011)
  • 発明者名: 美藤正樹, 鶴田一樹, 長野琢磨
  • 権利者名: 美藤正樹, 鶴田一樹, 長野琢磨, 岸根順一郎(以上九州工業大学), 井上克也(広島大学)
  • 出願年月日: 2011-01-28