東京大学は、物質中に生じるスピンの渦であるスキルミオンが、マイクロ波の吸収量がその伝搬させる向きに依存して変化するという機能性を有することを発見したと発表した。

同成果は、同大大学院 工学系研究科の岡村嘉大大学院生、賀川史敬講師、同大 理化学研究所創発物性科学研究センターの十倉好紀センター長らによるもの。科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業個人型研究(さきがけ)の関真一郎博士、東京大学の川﨑雅司教授らと共同で行われた。詳細は英国科学誌「Nature Communications」に掲載された。

最近、スピントロニクスの研究は、省電力メモリ素子の構築などを目的として、電子のスピンの自由度を活用した現象についてなど、盛んに行われている。中でも、スピンが織りなす複雑な磁気構造は、豊かな物性を示すことが知られており、スキルミオンと呼ばれる電子スピンが作るナノスケールの渦が注目されている。スキルミオンは構成するスピンがあらゆる方向を向き、粒子的な形状をしているため、次世代の演算、記憶素子における情報担体として利用できる可能性が指摘されており、現在、スキルミオンの制御手法の確立やスキルミオンを基盤としたデバイスの構築へ向けて、新奇な応答や機能性の探索が盛んに行われている。

今回の研究では、マイクロ波(GHz)領域におけるスキルミオンの電磁波応答に着目した。
これまでの研究から、スキルミオンに特定の周波数のマイクロ波を照射することで、スキルミオンが磁気共鳴(反時計回りの回転運動)を起こすことが知られている。磁気共鳴は、GHzと周波数が高いために高速のダイナミクスが期待され、実際に強磁性体においては磁気共鳴を用いることで磁化の制御にも活用されている。また、GHzの電磁波は、電子レンジに用いられていることはよく知られているが、この他にも無線通信や無線送電などにも応用されており、汎用性の高い電磁波である。これに対し、スキルミオンという特殊な磁気構造がマイクロ波領域でどのような機能性を有するのかは明らかになっていなかった。



マイナビニュース　2013/09/04
http://news.mynavi.jp/news/2013/09/04/050/

東京大学　プレスリリース
http://www.t.u-tokyo.ac.jp/pdf/2013/20130830_okamura.pdf

Nature Communication
Microwave magnetoelectric effect via skyrmion resonance modes in a helimagnetic multiferroic
http://www.nature.com/ncomms/2013/130830/ncomms3391/full/ncomms3391.html

依頼がありました
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1376913483/126

>>2に続く