強相関物質研究チーム

主宰者

主宰者名 田口 康二郎 Yasujiro Taguchi
学位 工学博士
役職 チームリーダー
略歴
1993ソニー株式会社 総合研究所 研究員
1997東京大学大学院工学系研究科 助手
2002同 博士学位取得
2002東北大学金属材料研究所 助教授
2007理化学研究所 交差相関物質研究チーム チームリーダー
2010同 強相関物質研究チーム チームリーダー
2013同 創発物性科学研究センター 強相関物理部門 強相関物質研究チーム チームリーダー(現職)

研究室概要

当チームでは、遷移金属酸化物をはじめとする強相関電子系のバルク試料において、巨大な交差相関応答の発現やその機構の解明、および新しい物質機能の創製を目的としている。そのために、超高圧合成をはじめとする種々の合成法を用いて試料を合成し、新物質・新機能探索を行っている。具体的には、(1)新規スキルミオン物質の開発、(2)マルチフェロイクス物質における電気磁気交差応答の巨大化・高温化、(3)新規磁性半導体の開拓、(4)新規熱電材料の開発、(5)磁気熱量効果の巨大化などである。これらの強相関材料における巨大応答を利用して、持続可能社会の構築に資する新機能性材料の創製を目指す。

研究分野

物理学、工学、 材料科学

キーワード

強相関電子系
スキルミオン
マルチフェロイクス
熱電効果
磁気熱量効果

研究紹介

室温スキルミオンと準安定状態におけるスキルミオン格子の構造変形

スキルミオンはナノメートルサイズの磁気渦であり、トポロジカルな性質により安定な粒子として振舞う。このため、高性能の磁気メモリーとしての応用が期待されている。しかしながら、これまでに報告されているカイラル・スキルミオンの生成は280 K以下の温度に限られており、応用の観点からは、より高温でスキルミオンを実現することが望まれていた。当チームでは、立方晶でカイラルなb-Mn型構造のCo-Zn-Mn合金において、室温および室温以上の温度でスキルミオン結晶が生成することを発見した。さらに、この熱平衡スキルミオン相から磁場を印加したまま冷却することで、幅広い温度および磁場領域において、スキルミオン格子が準安定状態として存在し続けることを見出した。また、磁場中冷却の過程で、スキルミオン格子の形状が、通常の三角格子から、正方格子へと変形することを見出した。

スキルミオン格子の構造変形

メンバー一覧

田口 康二郎 Yasujiro Taguchi

チームリーダー y-taguchi[at]riken.jp R
Markus Wilhelm Bernhard Kriener 研究員 markus.kriener[at]riken.jp R

軽部 皓介 Kosuke Karube

特別研究員

Vilmos Kocsis

特別研究員

吉川 明子 Akiko Kikkawa

技師 kikkawa[at]riken.jp R

島野 哲 Satoshi Shimano

客員研究員

土居 篤典 Atsunori Doi

客員技師

Andrey Nikolaenko

客員研究員

研究紹介記事

  • 2017年01月06日 RIKEN RESEARCH Sturdy skyrmions stack up
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  • 2015年05月18日 RIKEN RESEARCH Flicking the switch on spin-driven devices
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    The use of sound waves to probe nanoscale magnetic whirls called skyrmions could help to develop next-generation memory and data storage technology
  • 2014年08月05日 理研ニュース 当たり前ではない現象が起きる物質をつくり出す研究者
    磁場で磁石のN極とS極の向きが入れ替わる(磁化が反転する)のは、当たり前に起きる現象だ。一方、電場で磁化が反転する現象は、当たり前ではない。
  • 2013年05月05日 理研ニュース 強相関電子系で物質の機能を広げる
    電場で磁化の向きが反転するような当たり前でない応答を“交差相関応答”と呼ぶ。強相関電子系を利用すると、さまざまな交差相関応答を実現して、物質の機能を広げることができる可能性がある。

お問い合わせ

〒351-0198

埼玉県和光市広沢2-1

TEL:048-467-9612

E-mail:
y-taguchi[at]riken.jp

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