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創発物性科学研究センター動的創発物性研究チーム

チームディレクター賀川史敬（Ph.D.）

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研究概要

当研究チームでは、バルク試料及びデバイス化された強相関電子系が示す創発物性の動的側面を解明し、その学理を構築します。特に、トポロジカルな磁気秩序やドメイン壁などのサブミクロンスケールの構造体が外場下において示す動的現象について、ミリヘルツからギガヘルツ領域にわたる誘電応答や電気抵抗揺らぎなどのスペクトロスコピーを適用すると共に、走査型プローブ顕微鏡を用いた実空間観測及び局所物性計測も相補的に行ないます。これらの知見を基に、物質中のトポロジカルな構造体が示す新奇物性の開拓・制御を目指します。

研究主分野

数物系科学

研究関連分野

総合理工
工学

キーワード

金属絶縁体転移
相変化メモリ
走査型プローブ顕微鏡
磁気スキルミオン

主要論文

1. Furuta, S., Koshibae, W., Matsuura, K., Abe, N., Wang, F., Zhou, S., Arima, T., and Kagawa, F.:
"Reconsidering nonlinear emergent inductance: Time-varying Joule heating and its impact on AC electrical response"
Phys. Rev. B 110, 174402 (2024).
2. Wang, M., Tanaka, K., Sakai, S., Wang, Z., Deng, K., Lyu, Y., Li, C., Tian, D., Sheng, S., Ogawa, N., Kanazawa, N., Yu, P., Arita, R., and Kagawa, F.:
"Emergent zero-field anomalous Hall effect in a reconstructed rutile antiferromagnetic metal"
Nat Commun 14, 8240 (2023).
3. Furuta, S., Moody, H., Kado, K., Koshibae, W., and Kagawa, F.:
"Energetic perspective on emergent inductance exhibited by magnetic textures in the pinned regime"
npj Spintronics 1, 1 (2023).
4. Matsuura, Y., Nishizawa, Y., Kinoshita, Y., Kurumaji, T., Miyaka, A., Oike, M., Tokunaga, M., Tokura, Y., and Kagawa, F.:
"Low-temperature hysteresis broadening emerging from domain-wall creep dynamics in a two-phase competing system"
Commun. Mat. 4, 71 (2023).
5. Sato, T., Koshibae, W., Kikkawa, A., Taguchi, Y., Nagaosa, N., Tokura, Y., and Kagawa, F.:
"Nonthermal current-induced transition from skyrmion lattice to nontopological magnetic phase in spatially confined MnSi"
Phys. Rev. B 106, 144425 (2022).
6. Sato, T., Koshibae, W., Kikkawa, A., Yokouchi, T., Oike, H., Taguchi, Y., Nagaosa, N., Tokura, Y., and Kagawa, F.:
"Slow steady flow of a skyrmion lattice in a confined geometry probed by resistance narrow-band noise"
Phys. Rev. B 100, 094410 (2019).
7. Oike, H., Kamitani, M., Tokura, Y., and Kagawa, F.:
"Kinetic approach to superconductivity hidden behind a competing order"
Sci. Adv. 4, eaau3489 (2018).
8. Kagawa, F., and Oike, H.:
"Quenching of Charge and Spin Degrees of Freedom in Condensed Matter"
Adv. Mat. 29, 1601979 (2017).
9. Kagawa, F., Minami, N., Horiuchi, S., and Tokura, Y.:
"Athermal domain-wall creep near a ferroelectric quantum critical point"
Nat. Commun. 7, 10675 (2016).
10. Oike, H., Kikkawa, A., Kanazawa, N., Taguchi, Y., Kawasaki, M., Tokura, Y., and Kagawa, F.:
"Interplay between topological and thermodynamic stability in a metastable magnetic skyrmion lattice"
Nat. Phys. 12, 62 (2016).