反強磁性体における巨大異常ホール効果 Large anomalous Hall effect in an antiferromagnet

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抄録

<p>異常ホール効果は,19世紀後半に発見されて以来,強磁性体において磁化に比例して現れることが経験的に知られている.言いかえれば,磁化をもたない磁性体,例えば,スピン液体や反強磁性体においては,異常ホール効果は現れないと考えられてきた.しかし,近年,異常ホール効果の起源に対する理解が進み,これらの磁性体においても,異常ホール効果の出現の可能性が理論的に議論されるようになってきた.また,我々の最近の実験研究の結果,スピン液体や反強磁性体において,実際に異常ホール効果が現れることが明らかになった.特に,反強磁性体においては,強磁性体の異常ホール効果と同程度か,それをしのぐような大きなホール抵抗が観測された.さらに,我々の研究から,磁性体がもつトポロジカルな電子構造に由来した,運動量空間での数百T級の仮想磁場が,このホール効果を誘起していることが明らかになりつつある.今回の我々の発見は,この巨大な仮想磁場が100G程度の外部磁場で制御できることを意味している.これらの現象は室温以上で発現するため,今後,この仮想磁場を用いた新しい創発的電磁気学の研究のみならず,反強磁性体を用いたスピントロニクス,エネルギーハーベスティングなどへの応用が期待される.</p>

<p>The zero-field Hall effect that appears in ferromagnets is known as the anomalous Hall effect (AHE) and is proportional to their remnant magnetization. In other types of magnets, such as antiferroamagnets, AHE has never been observed because their atomic moments cancel each other, producing nearly zero magnetization. Here we report a novel case where an antiferromagnet can produce a strikingly large AHE. Our observation of the large AHE at room temperature indicates that a Berry curvature of the order of a few hundred tesla can be controlled by an external field of a few hundred gauss. The large AHE in the antiferromagnet will be useful to develop non-volatile memory and an energy harvesting module that produces almost no perturbing stray fields.</p>

収録刊行物

  • 応用物理

    応用物理 86(4), 310-314, 2017

    公益社団法人 応用物理学会

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    130007715437
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00026679
  • 本文言語コード
    JPN
  • ISSN
    0369-8009
  • NDL 記事登録ID
    028138053
  • NDL 請求記号
    Z15-243
  • データ提供元
    NDL  J-STAGE 
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