ポイント
- 注目物質である反強磁性ワイル半金属Ｍｎ３Ｓｎの磁気分極の空間分布を、微小な針から試料に熱流を注入する超簡易的な新手法で可視化することに成功しました。
- 従来の磁気イメージング法には測定対象に制約があり、Ｍｎ３Ｓｎでは、薄膜やマイクロ細線といった大きさでしか測定を行えませんでした。今回、世界で初めてナノ細線の磁気像観察に成功し、微細化されたＭｎ３Ｓｎ内部の磁気的な振る舞いが明らかになりました。
- 本研究で用いた手法はさまざまな磁性トポロジカル物質に適用可能で、今後これらの材料を使った次世代素子の実現に向けて、新たな視点から研究を行うことが可能になります。
東京大学 物性研究所の一色 弘成 助教、ニコ・ブダイ 大学院生、小林 鮎子 大学院生（研究当時）、上杉 良太 大学院生（研究当時）、大谷 義近 教授（理化学研究所 創発物性科学研究センター チームリーダー 兼任）、東京大学 大学院理学系研究科の肥後 友也 特任准教授、中辻 知 教授による研究グループは、超簡易的な新手法で反強磁性ワイル半金属の磁気分極を可視化することに成功しました。同グループが２０２３年に開発した、微小な針から試料に熱流を注入し局所的な磁気熱電効果の応答を検出して磁気像を得る方法を用いて、Ｍｎ３Ｓｎのナノ細線（ナノは１０億分の１）に対して磁気イメージングを行いました。従来の方法では調べることができなかったナノスケール試料の磁気イメージングを実現したことで、微小サイズに加工されたＭｎ３Ｓｎの磁気的振る舞いを明らかにしました。超高速・超省電力な情報通信・演算や超高感度なセンシングを実現する次世代スピントロニクス素子の開発には、微細加工された物質の磁気的振る舞いの理解は不可欠であり、今後の研究開発への貢献が見込まれます。
本成果は、米国の科学雑誌「Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ」２０２４年５月２３日付（現地時間）のオンライン版に掲載されます。
本研究は、ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業 ＣＲＥＳＴ（課題番号：ＪＰＭＪＣＲ１８Ｔ３）、ＪＳＴ 未来社会創造事業（課題番号：ＪＰＭＪＭＩ２０Ａ１）、科研費「基盤研究（Ｃ）（課題番号：２３Ｋ０４５７９）」、環境鉄鋼基金の支援により実施されました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（４５５ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Observation of cluster magnetic octupole domains in antiferromagnetic Weyl semimetal Mn3Sn nanowire”
- ＤＯＩ：10.1103/PhysRevLett.132.216702
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
一色 弘成（イッシキ ヒロナリ）
東京大学 物性研究所 助教
Tel：04-7136-3507
E-mail：h_isshiki
issp.u-tokyo.ac.jp -
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
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科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町７ Ｋ’ｓ五番町
Tel：03-3512-3531 Fax：03-3222-2066
E-mail：crestjst.go.jp幸本 和明（コウモト カズアキ）
科学技術振興機構 未来創造研究開発推進部
〒102-0076 東京都千代田区五番町７ Ｋ’ｓ五番町
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