非平衡グリーン関数を用いた微視的な量子スピンポンピング理論の構築

利用非平衡格林函数构建微观量子自旋泵浦理论

• 批准号: 13J02747
• 负责人: 仲田 光樹
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J02747/
• 关键词: スピン流; マグノン; 強磁性絶縁体; スピントロニクス; 国際研究者交流(スイス); 国際研究者交流(フランス); 国際情報交換(スイス); 国際情報交換(フランス); スピンポンピング; 国際研究者交流; スイス; 国際情報交換; フランス : アメリカ

本研究の最重要課題であった「非平衡グリーン関数に基づく微視的なスピンポンピング理論の構築」については初年度に達成することができた。そこで最終年度はその発展研究「準平衡マグノン凝縮中の超スピン流の電磁力学的制御方法の確立：幾何学的位相を活用して」についてバーゼル大学（スイス）に長期滞在し、Daniel Loss教授、 Pascal Simon教授（パリ11大学）、 Kevin A. van Hoogdalem博士と共同で研究を発展させた。強磁性絶縁体中の巨視的量子効果である「マグノン凝縮」はある種の「スピン波の超伝導体」と位置づけることができる。さらに従来の超伝導体にはない、磁気双極子であるマグノンに特有の特徴としてAharonov-Casher位相と呼ばれる一種のBerry位相が挙げられる。この種の幾何学的位相は電場を通じて制御可能であることに着目し、マグノン凝縮流、特に超スピン流の一種である永久マグノン凝縮流の電磁気的制御方法および直接検出方法を理論的に提案した。この研究は近年発展目覚ましいスピントロニクス（マグノニクス）分野で注目されている超スピン流の一種である`Magnon-Supercurrent'のさきがけとなるものである。現在はドイツのグループによって2015年に世界で初めて観測されたMagnon-Supercurrentの実験結果を踏まえ、「熱的Magnon-Supercurrent」の理論を構築している。マグノン凝縮状態は巨視的量子状態であり、情報の損失に対して安定であることが期待されるため、量子スピントロニクスデバイス開発へ向けての基礎研究にも大きく貢献することが期待される。現在はこれらの研究成果を糧に、更なる発展研究として「マグノン超流のac/dc変換機構」および「熱的マグノン流の熱磁気的性質」の微視的解明にも取り組んでおり、着実な成果を得ている。

の of this research is the most important subject で あ っ た "non-equilibrium グ リ ー ン masato number に base づ く micro visual な ス ピ ン ポ ン ピ ン の グ theory to construct" に つ い て は early annual に reached す る こ と が で き た. The final year of the <s:1> そ で で research project "The control method <e:1> of electromagnetic mechanics for <s:1> superス ピ <e:1> flow <e:1> in quasi-equilibrium <s:1> グノ <s:1> condensation" was established: Geometric phase を use し て "に つ い て バ ー ゼ ル university (ス イ ス) に stagnant for A long time in し, professor Daniel Loss, Pascal professor Simon (パ リ 11 university), Kevin a. van Hoogdalem Dr と で study together を 発 exhibition さ せ た. Strong magnetic never try body の macroscope quantum unseen fruit で あ る "マ グ ノ ン condensation" は あ る kind の "ス ピ ン wave の super 伝 conductor" と position づ け る こ と が で き る. さ ら に 従 to の super conductor 伝 に は な い, magnetic 気 dipole で あ る マ グ ノ ン に の's unique 徴 と し て Aharonov - Casher phase と shout ば れ る a の Berry phase が 挙 げ ら れ る. こ の の geometry of phase は electric field を tong じ て suppression may で あ る こ と に mesh し, マ グ ノ ン condensation flow, especially に ス ピ ン flow の a で あ る permanent マ グ ノ ン condensation flow の suppression method of electromagnetic 気 お よ び 検 directly from the method を theory proposed に し た. は こ の research in recent years, 発 exhibition item 覚 ま し い ス ピ ン ト ロ ニ ク ス (マ グ ノ ニ ク ス) eset で attention さ れ て い る super ス ピ ン flow の a で あ る ` Magnon - Supercurrent 'の さ き が け と な る も の で あ る. Now は ド イ ツ の グ ル ー プ に よ っ て に in 2015 at the beginning of the world で め て 観 measuring さ れ た Magnon - Supercurrent の be tread 験 results を ま え, "hot Magnon - Supercurrent" を の theory to construct し て い る. マ グ ノ ン condensation state は macroscope quantum state で あ り, intelligence の loss に し seaborne て settle で あ る こ と が expect さ れ る た め, quantum ス ピ ン ト ロ ニ ク ス デ バ イ ス open 発 へ to け て の basic research に も big き く contribution す る こ と が expect さ れ る. Now は こ れ ら の research に を grain, more な る 発 exhibition research と し て "マ グ ノ ン superfluid の ac/dc variations in institutions" お よ び "hot マ グ ノ ン flow の thermomagnetic 気 nature" の micro visual interpret に も group take り ん で お り, be を な achievements have て い る.

项目成果

University of Basel, Daniel Loss Group

巴塞尔大学 Daniel Loss Group

研究代表者、海外長期研究滞在、受け入れ研究室Host ; Prof. Daniel Loss, Univ. of Basel, Swiss we bpage ;

首席研究员，长期驻外研究，主持实验室主持人；瑞士巴塞尔大学Daniel Loss教授；

Josephson and persistent spin currents in Bose-Einstein condensates of magnons

约瑟夫森和磁振子玻色-爱因斯坦凝聚中的持续自旋流

• DOI: 10.1103/physrevb.90.144419
• 发表时间: 2014
• 期刊: Phys. Rev. B
• 作者: Kouki Nakata;Kevin A. van Hoogdalem;Pascal Simon;and Daniel Loss
• 通讯作者: and Daniel Loss

Kouki Nakata

中田幸树

研究代表者web page ;

首席研究员网页；