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J-GLOBAL ID：201402208415606437   整理番号：14A0383114

絶縁体中の磁気スキルミオン相が示す電気磁気ダイナミクス

Dynamical Magnetoelectric Phenomena and Gigantic Microwave Diode Effect of Multiferroic Skyrmion Phase

著者 (2件)： 望月維人 (青山学院大 理工) ,  関真一郎 (理研)
資料名： 日本物理学会誌
巻： 69  号： 3  ページ： 312-139  発行年： 2014年03月05日 
JST資料番号： F0221A  ISSN： 0029-0181  CODEN： NBGSA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 1960年代に素粒子物理学の分野で提唱された「スキルミオン」が,最近になってある種の磁性体中で実現していることが発見され注目を集めている。この磁性体中の磁気スキルミオンは,磁化の空間配置が立体角4πを埋め尽くすようにあらゆる方向を向いた渦状かつ粒子的なナノスケールのスピンテクスチャである。2009年にB20化合物と呼ばれる金属磁性体中で発見されたスキルミオンは,磁気テクスチャが作る有効磁場由来の伝導電子のホール効果(トポロジカルホール効果)や,スピン移行トルク機構を通じた電流による駆動現象など,その特異な「輸送現象」や磁気記憶デバイスなどへの「技術応用の可能性」に注目が集まった。それに対し,2012年に絶縁磁性体Cu₂0SeO₃でもスキルミオン相が発見され,さらにこの物質中で非共線的なスキルミオン磁気構造が強誘電分極を誘起していることが分かった。このような磁化と分極が結合したマルチフェロイック系では,興味深い電場と磁場の交差相関応答が期待される。最近の理論研究で,マイクロ波の振動磁場成分と振動電場成分の両方に活性なエレクトロマグノンと呼ばれる磁化と分極の固有振動モードの存在が明らかにされた。さらに,これらの複合自由度のモードが持つ磁場励起チャネルと電場励起チャネルの干渉効果を通じて,このマルチフェロイックスキルミオン相がこれまでに報告例がないほど巨大なマイクロ波の整流効果を示すことが明らかになった。具体的には,スキルミオン相によるマイクロ波の吸収率がマイクロ波の照射方向によって最大20%も変化することが予言されている。この研究により,磁気スキルミオンが「記憶・論理デバイス」の素材としてのみならず,「マイクロ波デバイス」の素材としても有望であることが示され,スキルミオンをはじめとするトポロジカル磁気テクスチャの新しい研究の方向性が開拓された。(著者抄録)

シソーラス用語： *スキルミオン ,  *磁性体 ,  *絶縁材料 ,  誘電分極 ,  *強誘電体 ,  マイクロ波 ,  電磁波吸収 ,  三角格子 ,  格子 ,  トルク ,  磁化 ,  カイラル対称性 ,  位相幾何学 ,  Hall効果 ,  *絶縁体 ,  トポロジカル絶縁体
準シソーラス用語： *磁気スキルミオン ,  カイラル磁性体 ,  *強磁性絶縁体 ,  強誘電分極 ,  *マルチフェロイック ,  スキルミオン格子 ,  スピントランスファトルク ,  トポロジー ,  トポロジカルHall効果

分類 (2件)： 磁性理論  (BM06020X) ,  強誘電体,反強誘電体,強弾性  (BM05030B)

タイトルに関連する用語 (4件)： 絶縁体 ,  磁気スキルミオン ,  磁気 ,  ダイナミクス