広報活動

2018年12月6日

磁気渦と反渦の正方格子を世界で初めて観察

キーワード

磁気スキルミオン、マイクロスコピー、原子レベルでの電子状態の解析、微細加工、スピントロニクス

概要

理研、東大の共同研究グループは、ナノスケール(~100nm、1nmは10億分の1メートル)の磁気渦構造である「メロン」と反渦構造「アンチメロン」の正方格子の直接観察に世界で初めて成功しました。

本研究成果により、さまざまなトポロジカル磁気構造に関する研究やトポロジーに関連した創発電磁現象の研究が加速されるものと期待できます。

共同研究グループは、キラルな結晶構造を持つバルク状の「Co8Zn9Mn3」(Co:コバルト、Zn:亜鉛、Mn:マンガン)」をアルゴンイオンビームによって、厚さ約100nmの薄片に加工しました。
この薄片中の磁気構造を調べるために、室温(295K、22℃)でローレンツ電子顕微鏡を用いて観察しました。
外部磁場がゼロのときには、らせん構造に対応した縞構造が観察されました。
薄片に垂直に0.01テスラの磁場を加えながら、常磁性状態かららせん磁気秩序状態(22℃)まで冷やした後、磁場を0.02テスラまで大きくすると、磁気渦の正方格子が観察されました。
この正方格子のローレンツ電子顕微鏡像を解析すると、メロンとアンチメロンの正方格子が得られました。

2018年12月6日プレスリリース「磁気渦と反渦の正方格子を世界で初めて観察」より

再生時間

31秒