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磁気スキルミオンを利用した新奇物性機能の理論的探索

利用磁性斯格明子对新物理功能的理论探索

基本信息

批准号：
17H07361
负责人：
岩崎惇一
金额：
$ 1.75万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-08-25 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H07361/
关键词：
スキルミオン物性理論

项目摘要

原子核物理学にて最初に提案されたスキルミオンというトポロジカルな場の配置は，今や磁気スキルミオンとして磁性体中でも観測されている．磁気スキルミオンは，例えばカイラルな結晶構造を持つ磁性体や多層磁性体の界面などの，空間反転対称性が破れた磁性体中で広く存在することがわかっている．カイラル磁性体のバルクでは，2次元のスキルミオンが外部磁場の印加方向に重なったスキルミオンストリングという構造が現れる．我々は，カイラル磁性体のバルクで現れる単一のスキルミオンストリングに注目し，スキルミオンストリング周りに局在してその延長方向に伝わるようなマグノンモードについて調べた．マグノンスペクトラムはほぼ解析的に計算することができ，ストリング周りには局在しない連続スペクトラムの下に，2つの局在モードが存在することがわかった．1つはブリージングモード，もう1つは並進モードである．これらの2つのモードは非相反性を示す．すなわち，マグノンの伝搬方向に対して非対称な振る舞いを示すのである．そして，非相反性の大きさは2つのモードで大きく異なる．具体的には，ブリージングモードはkzの1次項を持ち大きな非相反性を示すのに対し，並進モードはゴールドストーンモードであることからkzの1次項は禁止されている．そして注目すべきことに，ブリージングモードはkzの1次項を持つがゆえにkz =0でもエネルギーを単一方向に運ぶのである．我々は微視的なシミュレーションも行い，解析的な結果がシミュレーションの結果と良く一致することを示した．

The initial proposal of nuclear physics was to configure the magnetic field, but now the magnetic field is to measure the magnetic field. For example, the crystal structure of a magnetic body or an interface of a multilayer magnetic body is spatially symmetric, and the magnetic body is spatially symmetric. The structure of the magnetic body is found in the direction of the external magnetic field in the second dimension. In this case, the magnetic material is a single magnetic material, and the magnetic material is a single magnetic material, and the magnetic material is a single magnetic material. The calculation of the analysis is carried out under the following conditions: 1. the calculation of the analysis of the 2. The opposite is true. The direction of movement is opposite to the direction of movement. 2. A large number of non-polar polar In particular, the first order term of kz is prohibited by the first order term of kz, and the second order term of kz is prohibited. The first order term of kz =0 and the first order term of kz =0 are used in the first direction. The result of the analysis is consistent with the result of the analysis.