| 研究課題/領域番号 |
25287087
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| 研究機関 | 放送大学 |
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研究代表者 |
岸根 順一郎 放送大学, 教養学部, 教授 (80290906)
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| 研究分担者 |
戸川 欣彦 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00415241)
秋光 純 青山学院大学, 理工学部, 教授 (80013522)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | カイラル磁性体 / カイラルソリトン格子 / スピントロ二クス / 繰り込み群 / 非線形ダイナミクス / 結晶対称性 |
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| 研究実績の概要 |
カイラル対称性（左右対称性）が破れた結晶構造を持つ磁性体では、電子スピンがスピン軌道相互作用を通して結晶場の非対称分布を見る。その結果現れるのがカイラルらせん磁気秩序である。この秩序構造に磁場を印加すると、磁場によってらせんの捻じれが周期的にほどけたカイラルソリトン格子（ＣＳＬ）と呼ばれる構造が安定化する。これはスピン配向（位相角）の空間分布が結晶構造に保護される形で凍結した位相の空間秩序パターンであり、欠陥に対して極めて安定である上に弱磁場によって周期をナノからバルクスケールまで連続制御できる。さらにCSＬ特有の非線形・非対称構造に由来する特異なダイナミクスは、伝導電子との結合を通して多値的磁気抵抗効果、磁気情報転送、巨大スピン起電力など際立った物性機能をもたらす。本研究の目的は、理論研究と実験研究が直接連携することでこれまでの研究成果を統合発展させ、カイラル磁性結晶に宿る物性機能の全貌解明と制御機構を確立することである。
平成２６年度は、特に以下の成果を得た。
(1)CSLを有限サイズに閉じ込めた場合に共鳴振動が起きることを見出した。これに伴って巨大スピン起電力が生じることを理論的に予言した。
(2)戸川らと協力し、有限サイズCSLが磁化のステップを示すことを発見した。これは、CSLのデバイス機能として新機軸を打ち出したものである。
(3)繰り込み群およびモンテカルロシミュレーションの手法を用いて、これまで手付かずであった有限温度での臨界挙動を明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
平成２６年度の主要な成果である
(1)CSLを有限サイズに閉じ込めた場合の共鳴振動
(2)磁化のステップ現象
(3)臨界挙動の多角的解明
はいずれも当初予想を大きく上回るものであり、カイラル磁性研究に新たな視点を与えるものといえる。また、これらの成果を契機とする今後の研究の広がりが期待できる。これらの成果により、岸根は平成２７年度に開催されるヨーロッパ中性子国際会議での基調講演を依頼されるなど国際的な注目も得ている。以上の理由により、「当初の計画以上に進展している」と自己評価できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
現状で十分な進展が得られているため、研究方針を変更することなく研究を推進する。さらに平成２７年度は本研究課題最終年度に当たるため、研究の進展を図ると同時に３年間の研究の総括を行う。年度末には論文別刷り集を伏した研究報告書を作成する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
日ロ二国間事業の採択により、海外出張旅費の一部支出予定がなくなったため
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| 次年度使用額の使用計画 |
最終年度に研究成果報告書を作成する経費に充てる。
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