Theoretical study of transport in solids based on hydrodynamic description

1). スピン軌道相互作用する伝導電子系に対して行った昨年度までの解析では、電子スピンと電流の渦度の結合（スピンー渦結合）がスピンホール効果の原因であることが明らかになった。この事実の発展例として、ラシュバ型のスピン軌道相互作用の場合に、スピン流生成は起きないにもかかわらずスピン密度生成は起こることを共同研究者との理論解析により示した。このことは従来のスピン流生成を基本とするスピンホール効果の解釈の限界を示しており、スピンー渦結合に基づく理解が物理的に自然であることを示している。2).金属強磁性体をとりあげ、マグノン電子混合系の輸送理論の理論解析を進めた。マグノンの吸収と放出、さらに散乱により電子が受ける力の微視的計算を行った。温度とともにそれらがどう変わるかを明らかにした。これは磁性金属でマグノンにより発生する起電力として観測可能な量である。解析においては、マグノンと電子の多粒子伝搬過程の計算法に新しい手法を確立することができた。複合伝搬関数も、非平衡グリーン関数の記法の上で単独粒子の伝搬関数と全く同様な構造を持っていることが明らかになり、それを用いて多粒子伝搬過程の計算を効率よく行う方法を編み出した。このことは多種の相互作用系の解析に役立つと思われる。3). カイラル電子系において電流印加によりスピンや角運動量が生成される現象において、その効果が到達する距離の理論解析を行った。結果として、電流とカイラル性が協調して起きる現象であるため電流がない部位ではスピン拡散長という短い距離で誘起スピン密度は減衰することがわかった。ある実験において最近この到達距離はマクロに長いという結果が示唆されているが、現在の解析によりその実験の説明をすることはできなかった。

1). スピン軌道相互作用する伝導電子系に対して行った昨年度までの解析では、電子スピンと電流の渦度の結合（スピンー渦結合）がスピンホール効果の原因であることが明らかになった。この事実の発展例として、ラシュバ型のスピン軌道相互作用の場合に、スピン流生成は起きないにもかかわらずスピン密度生成は起こることを共同研究者との理論解析により示した。このことは従来のスピン流生成を基本とするスピンホール効果の解釈の限界を示しており、スピンー渦結合に基づく理解が物理的に自然であることを示している。2).金属強磁性体をとりあげ、マグノン電子混合系の輸送理論の理論解析を進めた。マグノンの吸収と放出、さらに散乱により電子が受ける力の微視的計算を行った。温度とともにそれらがどう変わるかを明らかにした。これは磁性金属でマグノンにより発生する起電力として観測可能な量である。解析においては、マグノンと電子の多粒子伝搬過程の計算法に新しい手法を確立することができた。複合伝搬関数も、非平衡グリーン関数の記法の上で単独粒子の伝搬関数と全く同様な構造を持っていることが明らかになり、それを用いて多粒子伝搬過程の計算を効率よく行う方法を編み出した。このことは多種の相互作用系の解析に役立つと思われる。3). カイラル電子系において電流印加によりスピンや角運動量が生成される現象において、その効果が到達する距離の理論解析を行った。結果として、電流とカイラル性が協調して起きる現象であるため電流がない部位ではスピン拡散長という短い距離で誘起スピン密度は減衰することがわかった。ある実験において最近この到達距離はマクロに長いという結果が示唆されているが、現在の解析によりその実験の説明をすることはできなかった。