• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

Spin Mechanics

研究課題

研究課題/領域番号 25247056
研究機関東北大学

研究代表者

Bauer Gerrit  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10620213)

研究分担者 野村 健太郎  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (00455776)
Tretiakov Oleg  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50643425)
高橋 三郎  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60171485)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワードspintronics / spin caloritronics / nanomechanics / nanomagnetism / spin mechanics
研究実績の概要

We continued working on the topics in the past years.
We published the work announced in the last report on the discovery of the magnon-polaron, i.e. a strongly hybridized excitation of the lattice and the magnetic order, in yttrium iron garnet (YIG) by the spin Seebeck effect in collaboration with Eiji Saitoh’s experimental group. Also involving the van Wees group of Groningen University, we identified the magnon polaron by a non-local spin transport configuration. This study exposed a competition between magnon-polaron diffusion and bulk spin Seebeck effect in YIG
Another highlight was an analysis by the spin conversion project-employed postdoc A. Leon of the potential use of rare earths in spintronics. The strong spin-orbit interaction in these systems causes a locking of the spin to an electric quadrupole when the 4f shell is partly occupied. The letter interacts with electric field gradients that can be very large at interfaces between magnetic insulators and metallic contacts. By this mechanism he predicts that magnetic insulators such as rare earth iron garnets can be switched by moderate electric fields, which could lead to power-saving memories and logics.
We also contributed to the interpretation of experiments in terms of the discovery of the spin Nernst effect, i.e. generation of a transverse spin current by a temperature gradient, see https://www.magnetics.jp/tech-info/inf_index/inf_spin/155-01/
Other activities addressed the atomistic spin simulations of magnetic insulators, dynamics of antiferromagnets and skyrmions, and spintronics of topological materials.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (63件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 10件、 査読あり 21件) 学会発表 (39件) (うち国際学会 36件、 招待講演 33件)

  • [国際共同研究] Walter Meissner Institute/TU Dresden(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Walter Meissner Institute/TU Dresden
  • [国際共同研究] TU Delft/Groningen University/Utreccht University(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      TU Delft/Groningen University/Utreccht University
  • [国際共同研究] Beijing Normal University(China)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Beijing Normal University
  • [雑誌論文] Indirect coupling of magnons by cavity photons2018

    • 著者名/発表者名
      Babak Zare Rameshti, Gerrit E. W. Bauer
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 97 ページ: 014419/1-8

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.97.014419

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Voltage Control of Rare-Earth Magnetic Moments at the Magnetic-Insulator Metal Interface2018

    • 著者名/発表者名
      Alejandro O. Leon, Adam B. Cahaya, and Gerrit E. W. Bauer
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 120 ページ: 027201/1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.120.027201

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Giant Faraday rotation in metal-fluoride nanogranular films2018

    • 著者名/発表者名
      N. Kobayashi, K. Ikeda, B. Gu, S. Takahashi, H. Masumoto, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 8 ページ: 4978/1-8

    • DOI

      10.1038/s41598-018-23128-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal field effects on spin pumping2017

    • 著者名/発表者名
      Adam B. Cahaya, Alejandro O. Leon, and Gerrit E. W. Bauer
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 ページ: 144434/1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.95.144420

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlocal magnon-polaron transport in yttrium iron garnet2017

    • 著者名/発表者名
      L. J. Cornelissen, K. Oyanagi, T. Kikkawa, Z. Qiu, T. Kuschel, G. E. W. Bauer, B. J. van Wees, and E. Saitoh
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 ページ: 104441/1-14

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.104441

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Theory of the magnon-mediated tunnel magneto-Seebeck effect2017

    • 著者名/発表者名
      Benedetta Flebus, Gerrit E. W. Bauer, Rembert A. Duine, and Yaroslav Tserkovnyak
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 ページ: 094429/1-8

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.094429

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Light scattering by magnons in whispering gallery mode cavities2017

    • 著者名/発表者名
      Sanchar Sharma, Yaroslav M. Blanter, and Gerrit E. W. Bauer
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 ページ: 094412/1-17

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.094412

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Thermal control of the magnon-photon coupling in a notch filter coupled to a yttrium iron garnet/platinum system2017

    • 著者名/発表者名
      Vincent Castel, Rodolphe Jeunehomme, Jamal Ben Youssef, Nicolas Vukadinovic, Alexandre Manchec, Fasil Kidane Dejene, and Gerrit E. W. Bauer
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 ページ: 064407/1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.064407

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnon-polaron transport in magnetic insulators2017

    • 著者名/発表者名
      Benedetta Flebus, Ka Shen, Takashi Kikkawa, Ken-ichi Uchida, Zhiyong Qiu, Eiji Saitoh, Rembert A. Duine, and Gerrit E. W. Bauer
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 95 ページ: 144420/1-11

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.95.144420

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Skyrmion-induced anomalous Hall conductivity on topological insulator surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Araki and K. Nomura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 ページ: 165303/1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.165303

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Berry phase shift from 2π to π in bilayer graphene by Li-intercalation and sequential desorption2017

    • 著者名/発表者名
      R. Akiyama, Y. Takano, Y. Endo, S. Ichinokura, R. Nakanishi, K. Nomura, S. Hasegawa
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 110 ページ: 233106/1-4

    • DOI

      10.1063/1.4984958

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Hall Effect and Spontaneous Orbital Magnetization in Antiferromagnetic Weyl Metal2017

    • 著者名/発表者名
      N. Ito and K. Nomura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 86 ページ: 063703/1-5

    • DOI

      10.7566/JPSJ.86.063703

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laughlin's argument for the quantized thermal Hall effect2017

    • 著者名/発表者名
      R. Nakai, S. Ryu, and K. Nomura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 95

      巻: 95 ページ: 165405/ 1-13

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.95.165405

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theory of the Dzyaloshinskii domain-wall tilt in ferromagnetic nanostrips2017

    • 著者名/発表者名
      Cyrill B. Muratov, Valeriy V. Slastikov, Alexander G. Kolesnikov, and Oleg A. Tretiakov
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 ページ: 134417/1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.134417

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiscalesimulations of topological transformations in magnetic-skyrmion spin structures2017

    • 著者名/発表者名
      Lucia, Kai Litzius, Benjamin Kruger, Oleg A. Tretiakov, and Mathias Klaui
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 ページ: 020405(R)-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.020405

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spin texture motion in antiferromagnetic and ferromagnetic nanowires2017

    • 著者名/発表者名
      Davi R. Rodrigues, Karin Everschor-Sitte, Oleg A. Tretiakov, Jairo Sinova, and Ar. Abanov
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 95 ページ: 174408/1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.95.174408

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Engineering Curvature-Induced Anisotropy in Thin Ferromagnetic Films2017

    • 著者名/発表者名
      Oleg A. Tretiakov, Massimiliano Morini, Sergiy Vasylkevych, and Valeriy Slastikov
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 119 ページ: 077203-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.119.077203

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Generation of megahertz-band spin currents using nonlinear spin pumping2017

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, D. Hirobe, Y. Shiomi, R. Iguchi, S. Daimon, M. Kameda, S. Takahashi, and E. Saitoh
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 ページ: 4576/1-6

    • DOI

      10.1038/s41598-017-04901-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of bulk-interface contributions to Edelstein magnetoresistance at metal/oxide interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      J. Kim, Y.-T. Chen, S. Karube, S. Takahashi, K. Kondou, G. Tatara, Y. Otani
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 ページ: 40409(R)/1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.140409

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The spin Nernst effect in tungsten2017

    • 著者名/発表者名
      P. Sheng, Y. Sakuraba, Y.-C. Lau, S. Takahashi, S. Mitani, and M. Hayashi
    • 雑誌名

      Sci. Adv.

      巻: 3 ページ: e1701503/1-7

    • DOI

      10.1126/sciadv.1701503

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced magneto-optical Kerr effect at Fe/insulator interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      B. Gu, S. Takahashi, and S. Maekawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 ページ: 214423/1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.214423

    • 査読あり
  • [学会発表] Spin mechanics with magnetic insulators2018

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      Spin Mecanics 5 and nanoMRI-6
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anomalous magnetotransport and magnetization dynamics in Weyl semimetals2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Nomura
    • 学会等名
      TMS-EPiQS 2nd Alliance Workshop, Topological magnets and topological superconductors
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ワイル磁性体における磁化ダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Nomura
    • 学会等名
      スピントロニクス学術研究基盤と連携ネットワーク
  • [学会発表] Hall Effects and Lifetime of Antiferromagnetic Skyrmions2018

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      XXII International Symposium “Nanophysics & Nanoelectronics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stability and Lifetime of Antiferromagnetic Skyrmions2018

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      APS March Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Transformation between Skyrmions and Antiskyrmions and its Relation to Lifetime and Dynamics2018

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      Tohoku/SG-Spin Workshop on Spintronics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring New Frontiers of Skyrmionics2018

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      School of Physics Colloquium, UNSW, Sydney, Australia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Who's afraid of YIG?2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      Collective Spin Transport in Electrical Insulators
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin caloritronics with YIG2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      Spin Caloritronics 8
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spintronics with magnetic insulators2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      York-Tohoku-Kaiserlautern reserch Symposium on "New-Concept Spintronics Device"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Who's afraid of YIG?2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      Workshop on Optmagnonics in Erlangen 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin Cavitronicswith YIG2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      COMA-RUGA 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Device Prospects for Magnetic Insulators2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      Gordon Research Conference "Spin Dynamics in Nanostructure"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] (Quantum) Device Prospects for Magnetic Insulators2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      Klaeui Lab Scientific Group Retreat
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Brillouin light scattering by magnons in spherical resonators2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      Quantum Spintronics at Interface
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Issues of mahnon in Magnetic insulators2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      Spin Summit 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin cavitronics with YIG2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      QuSpin2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] BLS -quo vadis?2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      Workshop “Magnonics Quo Vadis”
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of high-quality ferromagnetic insulator2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      Gordon Godfrey Workshop 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spintronics with magnetic insulators2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      ISIF2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Who's afraid of YIG?2017

    • 著者名/発表者名
      Gerrit Bauer
    • 学会等名
      Tsinghua-Tohoku Joint Workshop on Material and Spintronics Sciences
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spinorbitronics with Ferromagnets and Antiferromagnets2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      Physics Department seminar, University of Iceland, Reykjavik, Iceland
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stability and Dynamics of Antiferromagnetic Skyrmions2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      Symposium “THz Spintronics with Ferrimagnets and Dirac/Weyl Materials” at PIERS 2017, Singapore
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Antiferromagnetic skyrmion stability at finite temperature2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      MMM 2017 conference, Pittsburgh, USA
    • 国際学会
  • [学会発表] Theory of Dzyaloshinskii domain wall tilt in ferromagnetic nanostrips2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      MMM 2017 conference, Pittsburgh, USA
    • 国際学会
  • [学会発表] Skyrmions in Ferromagnets and Antiferromagnets2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      the International Workshop on “Advanced Spectroscopy of Molecules and Materials,” Radboud University, Nijmegen, Netherlands
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Large Curvature Effects on Ferromagnetic Structures and Skyrmions2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf, Dresden, Germany
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Skyrmions and Other Dzyaloshinskii-Moriya Spin Textures2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      Institut fur Theoretische Physik, TU Dresden, Dresden, Germany
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dzyaloshinskii-Moriya Spin Textures: from Tilted Domain Walls to Skyrmions and Antiskyrmions2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      MPI of Microstructure Physics, Halle, Germany
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Skyrmion Stability and Hall Effect2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      the International Workshop on “Topological Structures in Ferroic Materials,” the University of Leeds, Leeds, UK
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Skyrmion Decay and Stability2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      26th JIWON workshop, Vladivostok, Russia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Skyrmion Hall Effect in Antiferromagnets and Ferromagnets2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      Gordon Research Conference (GRC) “Spin Dynamics in Nanostructures” 2017, Les Diablerets, Switzerland
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Antiferromagnetic Skyrmions2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      International Workshop “Novel trends in physics of ferroics” (NTPF 2017), St. Petersburg, Russia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Skyrmion Hall Effect in Antiferromagnets and Ferromagnets2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      the Moscow International Symposium on Magnetism (MISM-2017), Moscow, Russia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Skyrmion Dynamics in Antiferromagnetic and Ferromagnetic Systems2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      International Conference “Nanomagnetism and Spintronics” (Sol-SkyMag 2017), San Sebastian, Spain
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theory of Skyrmion Hall Effect2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      International Workshop “Collective Spin Transport in Electrical Insulators”, International Institute of Physics, Natal, Brazil
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spinorbitronics in Magnet/Heavy-Metal Bilayers2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      Spin Conversion Theory Meeting 2017, ATI, Tokyo, Japan
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin-orbit Torque Driven Skyrmions in Antiferromagnets and Ferromagnets2017

    • 著者名/発表者名
      O. A. Tretiakov
    • 学会等名
      SKYMAG 2017; Paris, France
    • 国際学会
  • [学会発表] 超伝導体におけるスピン注入とスピン伝導2017

    • 著者名/発表者名
      高橋三郎
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会

URL: 

公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-05-18  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi