ベリー位相によるマグノンの異常輸送現象と新機能開拓

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23684023
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小野瀬 佳文 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80436526)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 強相関系 / スピントロニクス

研究概要

研究代表者らが発見したマグノンのベリー位相による新現象「マグノンホール効果」の測定を多くの強磁性体について行った。その結果、マグノンホール効果には顕著な結晶格子依存性が存在し、それがジャロシンスキー守谷相互作用に由来するベリー位相によるものであると考えるとよく理解できることが明らかになった。また、マグノンを共鳴励起できるマイクロ波の応答を低温・磁場下で測定できる実験装置を立ち上げ、トポロジカル磁気構造体スキルミオンのユニークなマグノンモード(スキルミオン回転モードやスキルミオンブリージングモード)などそのトポロジカルな磁気構造を反映した得意な磁気励起状態を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Possible skyrmion-lattice ground state in the B20 chiral-lattice magnet MnGe as seen via small angle neutron scattering (2012)
  • 著者名/発表者名: N.Kanazawa,J.-H. Kim, D.S.Inosov, J.S.White,N.Egetenmeyer, J.L.Gavilano, S.Ishiwata, Y.Onose, T.Arima, B. Keimer, Y.
  • 雑誌名: Tokura Physical Review B 巻: 86 ページ: 134425
  • DOI: doi:10.1103/PhysRevB.86.134425
• [雑誌論文] Observation of magnetic Excitations of skyrmion crystal in a helical insulator Cu_2OSeO_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Onose, Y.Okamura, S.Seki, S.Ishiwata,and Y.
  • 雑誌名: Tokura Physical Review Letters 巻: 109 ページ: 037603
  • DOI: doi:10.1103/PhysRevLett.109.037603
• [雑誌論文] Comprehensive study of the ferroelectricity induced by the spin-dependent d-p hybridization mechanism in Ba_2XGe_2O_7 (X=Mn, Co, and Cu) (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Murakawa, Y.Onose, S.Miyahara, N.Furukawa, and Y.
  • 雑誌名: Tokura Physical Review B 巻: 85 ページ: 174106
  • DOI: doi:10.1103/PhysRevB.85.174106
• [雑誌論文] Band-filling dependence of thermoelectric properties in B20-type CoGe (2012)
  • 著者名/発表者名: N.Kanazawa, Y.Onose, Y.Shiomi, S.Ishiwata, and Y.
  • 雑誌名: Tokura Applied Physics Letters 巻: 100 ページ: 093902
  • DOI: doi:10.1063/1.3691260
• [雑誌論文] Effect of lattice geometry on magnon Hall effect in ferromagnetic insulators (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ideue, Y.Onose, H.Katsura, Y.Shiomi, S.Ishiwata, N.Nagaosa, and Y
  • 雑誌名: Tokura Physical Review B 巻: 85 ページ: 134411
  • DOI: doi:10.1103/PhysRevB.85.134411
• [雑誌論文] Pulsed Laser deposition and IonicLiquid gate control of epitaxial Bi2Se3Thin films (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Onose, R.Yoshimi, A.Tsukazaki, H.Yuan, T.Hidaka, Y.Iwasa, M.Kawasaki, and Y.
  • 雑誌名: Tokura Applied Physics Express 巻: 4 ページ: 083001
  • DOI: doi:10.1143/APEX.4.083001
• [学会発表] 空間反転対称性が破れた格子におけるらせん磁性とスキルミオン (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野瀬佳文
  • 学会等名: 第三回CROSSroads研究会「カイラル磁性体-起源と機能-」
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター
  • 年月日: 2012-12-17
• [学会発表] スキルミオン格子におけるマイクロ波を用いた低エネルギー励起の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野瀬佳文
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Topological Hall effect of electrons and magnons (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Onose
  • 学会等名: DPG spring meeting
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] Berry phase induced Hall effects of electrons and magnons (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Onose
  • 学会等名: International workshop on spin-orbit driven transverse transport phenomena
  • 発表場所: Bad Honnef, Germany
  • 年月日: 2012-01-23
• [学会発表] Magnon Hall effect in ferromagnetic insulators (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Onose
  • 学会等名: ULT2011 the new frontiers of low temperature physics
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 2011-08-19
• [学会発表] Magnon Hall effect in ferromagnetic insulators (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Onose
  • 学会等名: 31st CNLS Annual Conference, "NovelPhenomena in Frustrated Systems"
  • 発表場所: Santa Fe, USA
  • 年月日: 2011-05-26