2014 Fiscal Year Research-status Report
スピン軌道相互作用の生む新しい磁性体スピントロニクス現象の微視的理論
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25400339
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
河野 浩 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10234709)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / スピン軌道トルク / Rashba型スピン軌道相互作用 / 熱誘起スピン軌道トルク / バーテックス補正 / Dirac点 / スカーミオン / ホール効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電流に駆動された磁化ダイナミクスの文脈で、電流が磁化に及ぼすスピントルクに対するスピン軌道相互作用の効果を調べている。今年度は、Rashba型スピン軌道相互作用に起因する「スピン軌道トルク(SOT)」を、磁化が空間的に一様な場合に、種々のパラメータ（磁化の方向、化学ポテンシャル）への依存性を詳細に調べた。計算は線形応答理論とグリーン関数法に基づき、（不純物による）電子の自己エネルギーだけでなくバーテックス補正も考慮して行った。その結果、自由電子的な分散関係をもつ２次元ラシュバ強磁性体は、フェルミ面が２枚ある場合に、バーテックス補正の効果により以下の量が消失するという非常に特殊な性質をもつことを見出した：(i) 非散逸的SOT、(ii) 散逸的SOTの化学ポテンシャル依存性、(iii) 散逸的SOTの磁化方向依存性。他方、より現実的な強束縛モデルではそのようなことはないことを示した。さらに、温度勾配により生じるSOTを計算した。（学生の藤本純治君との共同研究）
磁気スカーミオン格子における電子のホール係数を、磁化との結合を摂動として計算した。今年度は、まずスピン軌道相互作用を無視して調べた。（学生の仲澤一輝君との共同研究）
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Rashba型スピン軌道相互作用がある場合のスピントルクの計算について、今年度は、磁化が空間的に一様な場合について、種々のパラメータ（磁化の方向、化学ポテンシャル）への依存性を詳細に調べた。（前年度は、磁化の空間微分の１次までトルクを調べたが、磁化の方向は基本的に２次元面に垂直な場合に限っていた。）その結果、自由電子分散のラシュバ模型の（従来知られていなかった）種々の特殊性を見出すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
Rashba型スピン軌道相互作用がある場合のスピントルクを、磁化の空間微分の１次まで計算する。特に、種々のパラメータ（磁化の方向、化学ポテンシャル）への依存性を詳細に調べる。
磁気スカーミオン格子におけるホール係数を、スピン軌道相互作用の効果も含めて計算する。
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| Causes of Carryover |
学生の数が増えたため、来年度は成果発表のための費用がかさむと判断して使用を控えたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
学生の発表のための旅費・宿泊費、論文別刷代。
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[Presentation] Spin Chirality Mechanics2014
Author(s)
H. Kohno, K. Nakazawa, T. Yamaguchi
Organizer
ICC-IMR / 20th REIMEI International Workshop on "Spin Mechanics 2"
Place of Presentation
早稲田大学
Year and Date
2014-06-24
Invited
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