カイラル結晶構造に宿る新磁性機能の探索

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25287087
• 研究機関: 放送大学
• 研究代表者: 岸根 順一郎 放送大学, 教養学部, 教授 (80290906)
• 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 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), その他 (80013522)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 磁性 / 対称性 / スピントロニクス / カイラリティ / 物質機能

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。本研究では、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に向けての基盤学理を確立した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] ウラル連邦大学(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: ウラル連邦大学
• [国際共同研究] サラゴサ大学(スペイン)
  • 国名: スペイン
  • 外国機関名: サラゴサ大学
• [雑誌論文] Phase diagram of chiral magnet Cr1/3NbS2 in magnetic field (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Tsuruta, M. Mito, H. Deguchi1, J. Kishine, Y. Kousaka, J. Akimitsu, and K. Inoue
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 93 ページ: 104402
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.93.104402
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Incommensurate-commensurate transitions in the monoaxial chiral helimagnet driven by the magnetic field (2016)
  • 著者名/発表者名: Victor Laliena, Javier Campo, Jun-Ichiro Kishine, et al.
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 93 ページ: 134424
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.93.134424
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Resonant collective dynamics of the weakly pinned soliton lattice in a monoaxial chiral helimagnet (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichiro Kishine, I. Proskurin, I. G. Bostrem, A. S. Ovchinnikov, and Vl. E. Sinitsyn
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 93 ページ: 054403
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.93.054403
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Magnetic soliton confinement and discretization effects arising from macroscopic coherence in a chiral spin soliton lattice (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Togawa, T. Koyama, Y. Nishimori, Y. Matsumoto, S. McVitie, D. McGrouther, R. L. Stamps, Y. Kousaka, J. Akimitsu, S. Nishihara, K. Inoue, I. G. Bostrem, Vl. E. Sinitsyn, A. S. Ovchinnikov, and J. Kishine
  • 雑誌名: Physical Review B (Rapid Communication) 巻: 92 ページ: 220412
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.92.220412
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Investigation of structural changes in chiral magnet Cr1/3NbS2 under application of pressure (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Mito, T. Tajiri, K. Tsuruta, H. Deguchi, J. Kishine, K. Inoue, Y. Kousaka, Y. Nakao, and J. Akimitsu
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 117 ページ: 183904
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1063/1.4919833
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Study of magnetic domain dynamics using nonlinear magnetic responses: Magnetic diagnostics of the itinerant magnet MnP (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Mito, H. Matsui, K. Tsuruta, H. Deguchi, J. Kishine, K. Inoue, Y. Kousaka, S. Yano, Y. Nakao, J. Akimitsu
  • 雑誌名: JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 巻: 84 ページ: 104707
  • DOI: http://dx.doi.org/10.7566/JPSJ.84.104707
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Magnetic Resonance in the Chiral Helimagnet CrNb3S6 (2015)
  • 著者名/発表者名: Daichi Yoshizawa ; Jun-ichiro Kishine; Yusuke Kousakat; Yoshihiko Togawa ; Masaki Mito ; Jun Akimitsu ; Katsuya Inoue ; Masayuki Hagiwara
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: 75 ページ: 926-931
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2015.12.127
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Chiral helimagnet through the polarized probes (2015)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: European Conference on Neutron Scattering 2015
  • 発表場所: サラゴサ
  • 年月日: 2015-08-30 – 2015-09-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Spintronic applications of mono-axial chiral helimagnet (2015)
  • 著者名/発表者名: 岸根順一郎
  • 学会等名: International workshop on Dzyaloshinskii-Moriya Interaction and Exotic Spin Structures
  • 発表場所: サンクトペテルブルク
  • 年月日: 2015-05-26 – 2015-05-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] Solid State Physics, Vol.66 (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Kishine and A. S. Ovchinnikov
  • 総ページ数: 130
  • 出版者: Elsevier