発表のポイント

概要

東北大学多元物質科学研究所の奥山大輔助教、佐藤卓教授、アメリカ国立標準技術研究所(NIST)のBleuel Markus研究員、スイスパウル・シェラー研究所(PSI)のWhite Jonathan研究員、スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)のRonnow Henrik准教授、理化学研究所創発物性科学研究センターの田口康二郎グループディレクター、十倉好紀センター長、東京大学の永長直人教授、東北大学金属材料研究所の南部雄亮准教授の研究グループは、カイラル磁性体 MnSiに形成される磁気スキルミオンの電流下の流動挙動を中性子小角散乱によって詳細に調べました。その結果、磁気スキルミオンは駆動中も格子構造を保つこと、さらに試料端付近に生じる摩擦力的な機構により塑性変形を起こすことが観測されました。今回解明された電流下の流動挙動は従来の予想とは本質的に異なるものであり、磁気スキルミオンを用いた省エネルギー情報伝達デバイス実現のために重要な情報であると考えられます。
本研究成果は、2019年7月11日(日本時間18時)「Communications Physics」オンライン版に掲載されました。
プレスリリース本文（PDF）

図： 中性子小角散乱で観測された磁気スキルミオンからの磁気回折線。磁気スキルミオンが形成する三角格子を反映し、6回対称の反射が観測されている。(a) 試料全体に中性子ビーム照射時に観測される磁気スキルミオン反射。(b) 閾電流密度以上の電流印加時に観測される磁気スキルミオン反射。(c, e) 電流印加前の試料の左端(c)と右端(e)に中性子ビーム照射時に観測される磁気スキルミオン反射。 (a)と同様な反射が観測されている。(d, f) 閾電流密度以上の電流印加時に観測される磁気スキルミオン反射。白点線は電流印加前の磁気スキルミオン反射の位置を示している。右端では時計回り、左端では反時計回りに磁気スキルミオン反射の回転が観測されている。(g) 実験配置の概念図及び中性子ビームの照射位置の説明。

関連リンク：
スピン量子物性研究分野（佐藤卓研究室）
東北大学