研究紹介

創発物性科学研究センター

スピン創発機能研究ユニット

ユニットリーダー 関 真一郎 (Ph.D.)
関 真一郎 (Ph.D.)

エレクトロニクスの主役である電子は、電荷とスピンの2つの自由度を持つ粒子であり、従来の半導体エレクトロニクスが電荷の自由度のみを利用していたのに対し、スピンの自由度を積極的に活用する技術体系はスピントロニクスと呼ばれ、革新的な機能・高いエネルギー効率を伴った情報素子を実現するための切り札として大きな注目を集めています。これまで、スピントロニクス材料として用いられる物質は単純な強磁性体(いわゆる「磁石」)に集中していましたが、本研究ユニットではこの分野に本格的な固体化学・物質科学の視点を持ち込むことで、(1)粒子性を持ったナノサイズのスピン渦(スキルミオン)、(2)電場による磁性の制御、(3)エネルギー非散逸な情報媒体としてのスピン流、といった先端概念の組み合わせが可能な舞台を新たに設計し、超低消費エネルギーな磁気記憶・演算素子の実現に資するような新たな基盤技術・基礎学理を構築することを目指します。

研究主分野

工学 / 化学 / 材料科学

研究関連分野

物理学

研究テーマ

  • 磁気スキルミオン(粒子性を持つナノサイズのスピン渦)の結晶学と電磁気学
  • 電場による磁性の制御
  • 物質開拓を起点としたスピン流学理の構築

主要論文

  1. M. Mochizuki, S. Seki:
    “Magnetoelectric resonances and predicted microwave diode effect of the skyrmion crystal in a multiferroic chiral-lattice magnet”
    Phys. Rev. B 87, 134403 (2013).
  2. S. Seki, X. Z. Yu, S. Ishiwata, Y. Tokura:
    “Observation of Skyrmions in a Multiferroic Material”
    Science 336, 198 (2012).
  3. Y. Tokura, S. Seki:
    “Multiferroics with spiral spin orders”
    Adv. Mater. 22, 1554 (2010).
  4. S. Seki, N. Kida, S. Kumakura, R. Shimano, Y. Tokura:
    “Electromagnons in the spin collinear state of a triangular lattice antiferromagnet”
    Phys. Rev. Lett. 105, 097207 (2010).
  5. S. Seki, H. Murakawa, Y.Onose, Y. Tokura:
    “Magnetic digital flop of ferroelectric domain with fixed spin chirality in a triangular lattice helimagnet”
    Phys. Rev. Lett. 103, 237601 (2009).
  6. S. Seki, Y.Onose, Y. Tokura:
    “Spin-driven ferroelectricity in triangular lattice antiferromagnets ACrO2 (A = Cu, Ag, Li, or Na) “
    Phys. Rev. Lett. 101, 067204 (2008).
  7. S. Seki, Y. Yamasaki, M. Soda, M. Matsuura, K. Hirota, Y. Tokura:
    “Correlation between spin helicity and electric polarization vector in quantum-spin chain magnet LiCu2O2
    Phys. Rev. Lett. 100, 127201 (2008).

メンバーリスト

主宰者

関 真一郎
ユニットリーダー

メンバー

高木 里奈
特別研究員
NGUYEN Khanh
特別研究員
木下 正貴
研修生