Home東邦大学の室岡玲美大学院生、大江純一郎准教授、広島大学のAndrey Leonov助教、井上克也教授らの研究グループは、キラル磁石中に形成される新しいタイプのナノ磁気渦構造とその特殊な運動を発見しました。現在、盛んに研究が行われている磁気スカーミオンと呼ばれる構造に、空間非対称性を取り入れることで、分子のような形状の新しい磁化構造が表れることを示したものです。これにより、スカーミオンの回転運動など、新しい磁気ダイナミクスが得られ、新たなスピントロニクス素子の開発が期待されます。
この成果は、Scientific Reportsに掲載されました。
◆ 発表者名
磁性体中の磁化ダイナミクスや电子スピン自由度を利用したスピントロニクス(注1)と呼ばれる分野は、次世代エレクトロニクス技术として注目を集めており、例えば、ハードディスクの内部では、微小な磁石の向きによって情报を记忆しています。最近では、ナノメートル程度の大きさの磁気涡构造(磁気スカーミオン)が観测され、新しい磁気记忆素子としての可能性が指摘されています。今回、东邦大学理学部の大江准教授らの研究グループと、広岛大学の井上克也教授らの研究グループは共同で、非対称な磁気スカーミオン构造と、回転运动を伴う新しい磁化ダイナミクスを発见しました。研究グループは、异方性を考虑した特殊な磁性体中の磁化状态を、コンピュータを用いた大规模シミュレーションを行うことで明らかにしました。この新しい磁気涡状态を用いることで、磁気记録素子の多値化や记録状态の电流制御が効率的に行われる可能性を示しました。
◆ 用語解説
(注1) スピントロニクス：
通常のエレクトロニクス技术では、电荷の自由度のみを考虑していたのに対し、スピントロニクス分野では电子の磁気的性质(スピン自由度)を考虑することで、これまでになかった机能素子の开発が期待できる。コンピュータ内部で使われるハードディスク技术は、スピントロニクス分野の先駆けと言われている。
図1. 対称スカーミオン構造(左図)と非対称スカーミオン構造(右図)。
矢印は微小磁石の磁化の向きを表す。対称スカーミオン构造では、中心と外侧部分で磁化の向きは面直方向を向いている。非対称スカーミオンではコア部分と叁日月部分で面直方向を向いているが、外侧では磁化が面内方向を向いている。
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掲載日 : 2020年02月10日
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