非相反磁気抵抗を増強する散乱機構の解明

阐明增强不可逆磁阻的散射机制

• 批准号: 22KJ0246
• 负责人: 須藤 健太
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0246/
• 关键词: 電気磁気効果; 非相反輸送現象; 反強磁性スピントロニクス

本研究の目的は、電気抵抗が電流反転に対し異なる値を示す非相反抵抗について、どのような機構により非相反抵抗の強度（電流反転に対する電気抵抗の非等価さの度合い）が大きくなるかを明らかにし、非相反輸送現象の学理構築に貢献することである。初年度は主に、局所的に空間反転対称性を破る磁性金属における非相反抵抗の測定を行った。これまでの非相反抵抗の研究対象物質では、結晶構造がグローバルに空間反転対称性を破っており、さらに外部磁場を印加することで時間反転対称性が破れ非相反抵抗が生じる。一方、ジグザグ構造のような原子が反転中心にない、局所的に空間反転対称性の破れた結晶構造を持つ物質では、ジグザグ鎖上の局在スピンが反強磁性的に秩序することでグローバルな空間反転対称性と時間反転対称性が破れ、外部磁場を印加せずとも非相反抵抗が生じることが予想できる。しかし、これまで外部磁場印加なしで非相反抵抗を観測した例は無かった。このような新しい機構による非相反抵抗を観測できれば、より広い視野から非相反抵抗を議論し理解が深まると考えられる。さらに、これまでは主に非磁性物質における非相反抵抗の研究が中心であった。本研究を行うことで、磁性原子が非相反抵抗の強度に与える影響や、磁性と非相反抵抗の関係性について議論できる。また、当初の研究課題であった磁性不純物散乱により非相反抵抗が増強される可能性についても、本研究により解決の糸口を得られると考えている。上述の条件を満たす物質としてジグザグ構造を有する反強磁性金属NdRu2Al10に着目し、実験を行った。FIBで微細加工したデバイスを用い非相反抵抗の温度依存性を測定した結果、0磁場にもかかわらずネール温度以下の反強磁性秩序状態でNdRu2Al10は非相反抵抗を示した。

这项研究的目的是阐明哪些机制可以提高非转向抵抗力的强度（对当前反转的电阻的不平等程度）对于非转向电阻，这对当前反转表现出不同的值，并有助于非转化转运现象的理论的构建。在第一年，非转录电阻主要在局部打破空间反演对称性的磁金属中测量。在到目前为止，在非转录电阻中要研究的材料中，晶体结构具有全球损坏的空间反演对称性，当应用外部磁场时，时间反转对称性断裂，导致非逆转录电阻。另一方面，在具有晶体结构的材料中，具有局部断裂的空间对称性，在反相中心没有原子，可以预测，锯齿形链上的局部旋转是抗铁磁性的抗fifermagnet上有序的，因此在全球空间和临时对称性上的磁性易于启动，而不受器的范围，并且在非稳定性中会导致非稳定性。但是，在没有使用外部磁场的情况下，没有观察到非转向电阻的情况。如果我们能观察到由于这种新机制而观察到的非转向耐药性，则认为从更广泛的角度来理解对非转向抵抗力的理解将加深。此外，到目前为止，研究主要集中在非磁性材料中的非转录耐药性上。可以进行这项研究，以讨论磁原子对非转向耐药性的强度以及磁性与非转录电阻之间的关系的影响。我们还认为，这项研究将提供一种解决方案，即通过磁性杂质散射可以增强非转向抗性的可能性，这是最初的研究主题。通过专注于具有锯齿形结构的抗铁磁金属NDRU2AL10作为满足上述条件的材料，进行了实验。使用与FIB微型制动的设备，测量了非转向电阻的温度依赖性，尽管有0个磁场，但NDRU2AL10在NAIR温度以下的抗磁磁有序状态下表现出非晶状体电阻。