らせんスピン磁性体における創発電磁誘導

YOKOUCHI Tomoyuki; KAGAWA Fumitaka; HIRSCHBERGER Max; OTANI Yoshichika; NAGAOSA Naoto; TOKURA Yoshinori; KAGAWA Fumitaka; NAGAOSA Naoto; TOKURA Yoshinori; HIRSCHBERGER Max; OTANI Yoshichika; TOKURA Yoshinori

文献

J-GLOBAL ID：202002221411831161 整理番号：20A2162152

らせんスピン磁性体における創発電磁誘導

Emergent electromagnetic induction in a helical-spin magnet

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資料名：
巻： 586 号： 7828 ページ： 232-236 発行年： 2020年10月08日
JST資料番号： D0193B ISSN： 0028-0836 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

インダクターは,現代の電子デバイスにおける最も基本的な回路要素の1つで,入力電流の時間微分に比例する電圧を発生させる。従来のインダクターは通常,らせん状のコイルからなり,ファラデーの電磁誘導の法則に従って,コイルを貫通して時間的に変動する磁束に対する反作用として電圧を誘起する。この従来型インダクタンスの大きさは,インダクターのコイルの体積に比例するため,インダクターの微細化は進んでいなかった。今回我々は,磁性体におけるスピンらせんの電流駆動ダイナミクスに誘起された創発電場によって生じる,量子力学的起源のインダクタンスを実証する。我々は,ナノスケールのスピンらせんを持つマイクロスケールの矩形磁気デバイスにおいて,最大-400ナノヘンリー(nH)という典型的インダクタンスを観測した。この値の大きさは市販のインダクターと同等だが,体積はその約100万分の1である。観測されたインダクタンスは,電流の非線形性によって増大し,非単調な周波数依存性を示す。これらの特徴はいずれも,スピンらせん構造の電流駆動ダイナミクスに起因する。インダクタンスの大きさはデバイスの断面積が小さくなるにつれて急速に増大し,これは従来のインダクターとは対照的である。今回の知見は,量子力学的ベリー位相に関連した創発電磁現象に基づく単純形状のマイクロスケール・インダクターへの道を開く可能性がある。Copyright Nature Japan KK 2020

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光伝導,光起電力 , その他の無機化合物の磁性 , 流体式制御機器 , 電子・磁気・光学記録 , 無秩序系の振動状態

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