歪みが引き起こす反強磁性マグノンスピンホール効果を予言―2次元ファンデルワールス反強磁性体の新たな磁気測定手法として期待―

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 佐野涼太郎 理学研究科博士課程学生(日本学術振興会特別研究員)、松尾衛 中国科学院大学准教授、および大湊友也 同博士研究員(現:早稲田大学講師)らの研究グループは、2次元ファンデルワールス反強磁性体に対する新たな磁気測定手法として、外部から制御された歪みが引き起こすマグノンスピン流が有効であることを理論的に予言しました。

 近年、次世代コンピューティングや情報処理技術の新たな候補として、これまで利用されてきた電子に代わり、磁性体中のマグノンが情報担体として検討され始めています。特に、最近実現されつつある2次元磁性体は将来のエレクトロニクスを支える新たな候補物質として有望視されていますが、その次元性に由来して測定手法に制約があることが大きな課題となっていました。そこで本研究では、「2次元物質は外から曲げやすい」という性質に着目することにより、この問題を解決する指針を与えることに成功しました。同時に本成果は、これまで応用が難しいとされてきた反強磁性体における新たなスピン流生成のメカニズムを解明したものであり、今後の反強磁性体を活用した次世代エレクトロニクスの実現へと繋がることが期待されます。

 本研究成果は、2024年6月5日に、国際学術誌「Physical Review Letters」にオンライン掲載されました。

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外部から歪みを加えることにより、反強磁性体中の二種類のマグノン(赤と青)が互いに逆方向に流れるため、正味のマグノンスピン流が垂直方向に発生する(ホール効果)。