量子スピントロニクス/フォトニクス:スピンと光の量子科学

ニュース

川田さんが国際会議MMMの「Best student presentation award」の「Finalist」に選出されました!

会議名: Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM)
講演題目:Surface acoustic wave induced DC spin current in spin-orbit heterostructures.
受賞おめでとうございます!
2019年11月6日

反強磁性結合Ir/Co/Pt多層膜における巨大な垂直磁気異方性に関する論文がpublishされました。

Ir/Co/Pt多層膜では、Co層の層間結合がIr層の膜厚に依存して強磁性か反強磁性になる「振動性交換結合」が発現します。
Co層の層間結合が反強磁性の時、多層膜の異方性磁界が10 Tを超える大きな垂直磁気異方性を持つことがわかりました。

Giant perpendicular magnetic anisotropy in Ir/Co/Pt multilayers
Y.-C. Lau, Z. Chi, T. Taniguchi, M. Kawaguchi, G. Shibata, N. Kawamura, M. Suzuki, S. Fukami, A. Fujimori, H. Ohno, M. Hayashi
Phys. Rev. Mater. 3, 104419 (2019).
2019年10月25日

ジャロシンスキー守谷相互作用が電流で制御できることを見出しました。

カイラル磁気構造の起源であるジャロシンスキー守谷型交換相互作用(DMI)のうち、強磁性/非磁性金属の界面で発現するDMIの大きさが電流で変調できることがわかりました。
電流の向きに関わらず、DMIは電流の増加とともに大きくなり、そのレートはスピンドップラー効果に基づく予測と概ね一致しました。
この結果は界面のDMIが平衡スピン流によって誘起されている可能性を示唆しており、DMIが外部制御できることを実証するものです。

Current induced modulation of interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction
N. Kato, M. Kawaguchi, Y.-C. Lau, T. Kikuchi, Y. Nakatani, M. Hayashi
Phys. Rev. Lett. 122, 257205 (2019).
2019年6月28日

巨大な音響プレーナーホール効果を観測しました。

強磁性薄膜にレイリー型の表面弾性波を印加したところ、巨大なプレーナーホール電圧が誘起されることを見出しました。
観測されたプレーナーホール電圧は表面弾性波の伝搬方向に依存しない一方向性のものであり、これまで明らかになっている電流磁気効果や熱磁気効果と対称性が異なる「音響磁気効果」が存在することが示唆される結果が得られました(発現機構の解明が今後の課題です)。

Unidirectional planar Hall voltages induced by surface acoustic waves in ferromagnetic thin films
T. Kawada, M. Kawaguchi, M. Hayashi
Phys. Rev. B 99, 184435 (2019).
2019年5月24日

Ir/Co界面のジャロシンスキー守谷相互作用とスピン軌道トルクに関する論文がpublishされました。

Ir/Co界面のジャロシンスキー守谷相互作用はPt/Co界面のそれとほぼ同等で、符号が同じであることがわかりました。
Irのスピンホール角は0.01程度と小さく、高い伝導率と合わせて、良いスピンシンクになることを明らかにしました。

Dzyaloshinskii-Moriya interaction and spin-orbit torque at the Ir/Co interface
Y. Ishikuro, M. Kawaguchi, N. Kato, Y.-C. Lau, M. Hayashi
Phys. Rev. B 99, 134421 (2019).
2019年4月15日

3d遷移金属とIII族元素の合金におけるスピンホール効果に関する論文がpublishされました。

スピン軌道相互作用が比較的小さいCoとGaからなる合金が、0.05程度のスピンホール角を有することが実験で明らかになりました。
第一原理計算等を行った結果、Coのd軌道とGaのp軌道の軌道混成が大きなスピンホール効果の発現に寄与していることがわかりました。

Spin Hall effect from 3d-4p hybridized orbitals
Y.-C. Lau, H. Lee, G. Qu, K. Nakamura, M. Hayashi
Phys. Rev. B 99, 064410 (2019).
2019年2月12日

廣瀬さんが応用物理学会「講演奨励賞」を受賞しました!

第79回応用物理学会秋季学術講演会での廣瀬さんの講演が第45回講演奨励賞に選ばれました。

講演題目:Material dependence of interfacial spin-momentum locked bands in metallic heterostructures.
おめでとうございます!
2018年11月15日

CPGE論文がAppl. Phys. Lett.誌のFeatured articleに選ばれました!

American Institute of PhysicsのScilightでも紹介されました。

Circular photogalvanic effect in Cu/Bi bilayers
H. Hirose, N. Ito, M. Kawaguchi, Y. C. Lau, M. Hayashi
Appl. Phys. Lett. 113, 222404 (2018).
2018年11月29日

円偏光が誘起する光電流を検出、論文がpublishされました。

Cu/Bi2層薄膜において、光の螺旋回転方向に依存した光電流を検出しました。
観測された光電流は、Cu/Bi界面にスピン・運動量結合バンドが存在することを示唆するものです。

Circular photogalvanic effect in Cu/Bi bilayers
H. Hirose, N. Ito, M. Kawaguchi, Y. C. Lau, M. Hayashi
Appl. Phys. Lett. 113, 222404 (2018).
2018年11月29日

光を使ったスピン軌道トルク測定に成功し、関連の論文がpublishされました。

強磁性薄膜ヘテロ構造におけるスピン軌道トルクを、磁気光学効果を利用して観測することに成功しました。
ヘテロ構造に電流を流した際に磁化に作用するスピン軌道トルクを定量評価し、他のアプローチとの比較を行いました。

Optical Detection of Spin-Orbit Torque and Current-Induced Heating
Y. Marui, M. Kawaguchi, M. Hayashi
Appl. Phys. Express 11, 5 093001 (2018).
2018年8月20日

廣瀬さんが「最優秀発表賞」を受賞しました!

廣瀬さんが第63回物性若手夏の学校で「最優秀発表賞」を受賞しました。
おめでとうございます!
2018年7月27日

磁壁抵抗に関する論文がpublishされました。

カイラル磁性を示すヘテロ構造における磁壁が有する抵抗を調べました。
当初予想に反して磁壁の構造に関係ない磁壁抵抗が観測されました。異常ホール起因の磁壁抵抗に加えて、カイラル磁性が誘起する抵抗が関与している可能性が示唆されます。

Domain-Wall Resistance in Cofeb-Based Heterostructures with Interface Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
Y. Ishikuro, M. Kawaguchi, Y. C. Lau, Y. Nakatani, M. Hayashi
Appl. Phys. Express 11, 5 073001 (2018).
2018年6月06日

Co/Ptの異常スピンホール磁気抵抗に関する論文がpublishされました。

Pt/Co2層膜におけるスピンホール磁気抵抗を調べました。
Coの膜厚が増えるに従って、磁気抵抗が増加し、従来のスピンホール磁気抵抗理論では説明できない結果が得られました。

Anomalous Spin Hall Magnetoresistance in Pt/Co Bilayers
M. Kawaguchi, D. Towa, Y. C. Lau, S. Takahashi, M. Hayashi
Appl. Phys. Lett. 112, 5 202405 (2018).
2018年5月16日