小野輝男 化学研究所教授、Kim Kab－Jin 同助教（現?韓国科学技術院助教）、森山貴広 同准教授、Kim Sanghoon 同研究員、Kim Duck－Ho 同研究員、平田雄翔 理学研究科修士課程学生、東野隆之 同修士課程学生、奥野尭也 同博士課程学生、Ham Wooseung 同博士課程学生、塚本新 日本大学教授、Lee Kyung-Jin 高麗大学校教授、Yaroslav Tserkovnyak カリフォルニア大学ロサンゼルス校 教授らの研究グループは、フェリ磁性体（2种类以上の磁性イオンが物质中にあって、お互いの磁気モーメントが反対方向を向くが、その大きさが异なるため、全体として强磁性的な磁化を示すような磁性体）における超高速な磁壁移动を见いだしました。この新しい移动机构によって磁壁移动速度が従来の数倍（2办尘／蝉）になることが明らかとなり、本研究は基础的にも応用的にも重要な知见と言えます。
本研究成果は、2017年9月26日午前0時に英国の科学誌「Nature Materials」でオンライン公開されました。
研究者からのコメント
本研究では、磁场によって超高速に移动する磁壁をフェリ磁性体において実现し、新しい磁壁移动机构を见いだしました。しかし、メモリとしての动作には电流による磁壁移动が不可欠です。今后は、同様のフェリ磁性体を用いて、电流による磁壁の高速移动を実现することを目指します。电流による磁壁移动の高速动作、补偿温度に関する知见が得られ、磁壁メモリの実用化が大きく前进すると期待されます。
概要
强磁性体の磁区と磁区の境界を磁壁と呼びます。この磁壁は磁场によって移动させることができます。小さい磁场では、磁壁内部の磁化が固定されて磁壁が动き、ある磁场より大きくなると、磁壁内部の磁化が歳差运动を伴って磁壁が移动します。このように强磁性体において磁壁が磁场で移动する机构はよく知られていますが、反强磁性体またはフェリ磁性体での磁壁移动机构はよく分かっていませんでした。
本研究グループは、フェリ磁性体骋诲贵别颁辞に注目しました。フェリ磁性体は、逆を向く2种类の磁化を持つため、全体の磁化が0となる磁化补偿温度と、全体の角运动量（回転运动の大きさを表す量）が0となる角运动量补偿温度を有します。骋诲贵别颁辞の特徴は、磁化补偿温度と角运动量补偿温度が违うことです。すなわち、温度を変化させると、磁化补偿温度と角运动量补偿温度の影响を别々に调べることができます。现在まで、磁化补偿温度の影响は调べていましたが、角运动量补偿温度での磁壁ダイナミクスはよく分かっていませんでした。
そこで、今回は角运动量补偿温度の付近で磁壁の移动速度を调査しました。その结果、磁壁移动速度が角运动量补偿温度で急激に増加することが分かりました。最大速度は约2办尘／蝉で、従来の强磁性体での最大速度の数倍になることが分かりました。
図：磁壁移动型メモリデバイスの模式図。细线をフェリ磁性体にすれば、超高速に动作するメモリが実现可能
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Kab-Jin Kim, Se Kwon Kim, Yuushou Hirata, Se-Hyeok Oh, Takayuki Tono, Duck-Ho Kim, Takaya Okuno, Woo Seung Ham, Sanghoon Kim, Gyoungchoon Go, Yaroslav Tserkovnyak, Arata Tsukamoto, Takahiro Moriyama, Kyung-Jin Lee & Teruo Ono (2017). Fast domain wall motion in the vicinity of the angular momentum compensation temperature of ferrimagnets. Nature Materials, 16, 1187-1192.
