新型交替磁性体の磁気構造測定法を発見！省エネメモリー実現への道

新型交替磁性体の磁気構造測定法を発見！

近年、千葉大学大学院工学研究院のピータークリューガー教授が、特異な磁石構造を持つ「交替磁性体」の原子レベルでの磁気構造測定法を発表しました。この新手法は、円偏光を利用した「共鳴光電子回折（RPED）」として知られる技術を基にしたものです。これにより、さまざまな物質における交替磁性体の特性が調べられるようになるという期待が寄せられています。

交替磁性体とは？

交替磁性体は、原子のスピンが規則的に反対方向に配置されている特異な磁性体で、これまでの強磁性体や反強磁性体とは異なる特性を持ちます。この新たな物質は、特にスピントロニクスの分野で注目を集めており、より効率的な磁気メモリーや情報デバイスの開発にも寄与する可能性があります。しかし、これまで多くの交替磁性体の物理特性の解明は困難でした。

新しい測定法の意義

クリューガー教授の研究成果は、多くの先行研究の積み重ねの結果です。従来、交替磁性体のスピン構造を測定することは非常に困難でしたが、RPEDを用いることで、交替磁性体の磁気構造を明確に評価できる道が開けました。特に、強磁性体では容易に確認できるMCD-RPED（磁気円二色性を用いた共鳴光電子回折）現象を交替磁性体にも応用できることが判明したのです。

実験の進行

この研究においては、テルル化マンガン化合物（MnTe）を用いた実験が行われ、その結果、交替磁性体の特性が明確に示されました。RPED手法を通じて、光の回転方向による電子の放射の差異を利用し、各原子のスピン方向を特定することができたのです。これにより、交替磁性体をその場で検出し、その特性を研究するための新たな可能性が示唆されました。

今後の研究と展望

この新手法は、国内外の多くの研究者との共同研究によって進められ、さまざまな交替磁性体の物質の測定が進行することが期待されています。具体的には、国内のみならずチェコ、フランスなどでも研究が進められ、多くの候補物質の磁気構造が調べられる予定です。特に、最終的には省エネ型情報デバイスの開発に寄与することが期待されています。

研究の衆目

この研究は、2025年11月に学術誌『Physical Review Letters』に掲載される予定であり、特に注目される研究として内部で紹介される見込みです。科学コミュニティにおいても、この成果がどのように影響を及ぼすか、今後の展開が期待されます。

この新しい交替磁性体の測定法は、将来的なエネルギー効率の良いメモリー技術に大きく寄与し、多くの技術革新を生む可能性があると言えるでしょう。また、これによって新たな物性が発見され、スピントロニクス以外の分野でもの研究が進むことが期待されています。