伝導電子に浮かび上がる磁気構造 ~ナノスケールの磁気渦構造をなす新機構への手がかり~

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2020-11-23 理化学研究所,東京大学,科学技術振興機構

理化学研究所(理研) 創発物性科学研究センター 創発物性計測研究チームの安井 勇気 特別研究員、クリストファー・バトラー 基礎科学特別研究員、花栗 哲郎 チームリーダー、強相関量子構造研究チームのヌイェン・ドゥイ・カーン 特別研究員(研究当時)、東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻の速水 賢 講師、関 真一郎 准教授らの共同研究グループは、ナノメートル(nm、1nmは10億分の1メートル)サイズの磁気渦構造が伝導電子に現れることを発見しました。

本研究成果は、空間反転対称性のある物質における磁気渦構造の新たな機構の解明に貢献すると期待できます。

磁気渦構造を実現させるには空間反転対称性の破れが必要であると考えられてきましたが、2019年にこの常識が覆され、空間反転対称性のある物質において磁気渦構造が観測されました。

今回、共同研究グループは、走査型トンネル顕微鏡/分光法(STM/STS)を用いて、空間反転対称性のある希土類合金GdRuSi(Gd:ガドリニウム、Ru:ルテニウム、Si:ケイ素)において、局在電子が生み出す磁気渦構造が伝導電子に影響を与えていることを明らかにしました。これは、空間反転対称のある物質における磁気渦構造の実現に伝導電子が寄与していることに、初めて実験的な知見を与えるものです。

本研究は、オンライン科学雑誌「Nature Communications」(11月23日付:日本時間11月23日)に掲載されます。

詳しい資料は≫

<論文タイトル>
“Imaging the coupling between itinerant electrons and localised moments in the centrosymmetric skyrmion magnet GdRu2Si2
DOI:10.1038/s41467-020-19751-4
<お問い合わせ先>

<研究に関すること>
安井 勇気(ヤスイ ユウキ)
理化学研究所 創発物性科学センター 創発物性計測研究チーム 特別研究員

クリストファー J. バトラー(Christopher J. Butler)
理化学研究所 創発物性科学センター 創発物性計測研究チーム 基礎科学特別研究員

花栗 哲郎(ハナグリ テツオ)
理化学研究所 創発物性科学センター 創発物性計測研究チーム チームリーダー

ヌイェン・ドゥイ・カーン(Nguyen Duy Khanh)
理化学研究所 創発物性科学センター 強相関量子構造研究チーム 特別研究員(研究当時)

速水 賢(ハヤミ サトル)
東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻 講師

関 真一郎(セキ シンイチロウ)
東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻 准教授
東京大学 大学院工学系研究科 附属総合研究機構 准教授
科学技術振興機構 さきがけ研究者

<JST事業に関すること>
嶋林 ゆう子(シマバヤシ ユウコ)
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ

<報道担当>
理化学研究所 広報室 報道担当
東京大学 大学院工学系研究科 広報室
科学技術振興機構 広報課

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