2024年 | プレスリリース・研究成果
磁石に隠されていた振動の情報を取り出すことに成功 ―磁気情報デバイス開発に道―
【本学研究者情報】
〇材料科学高等研究所 教授 齊藤英治
研究室ウェブサイト
【発表のポイント】
- 従来、磁石の中の磁気の振動は短い時間でなくなってしまうと考えられてきた。
- 本研究では、磁気振動を精密に読みだす手法を開発し、磁気振動の情報（コヒーレンス）が桁違いに長い間隠れて存在できる新たな情報保持機構を発見した。
- 今回の発見は、新たな磁気情報デバイスの原理になるものと期待できる。
【概要】
東京大学大学院工学系研究科の巻内崇彦特任助教、日置友智助教、清水祐樹大学院生、星幸治郎特任研究員、齊藤英治教授（東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR） 主任研究者、東京大学Beyond AI 研究推進機構 教授を兼務）らを中心とする研究グループは、東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）のMehrdad Elyasi助教、Gerrit Ernst-Wilhelm Bauer主任研究者らと共同で、従来、磁石の中で短い時間しか存在できないと考えられていた磁気振動の情報（コヒーレンス）が桁違いに長い時間隠れて存在できる機構を発見し、それを取り出せることを明らかにしました。
磁石の中のコヒーレンスは0と1両方の情報を扱える可能性がありますが、その状態を長く保つのが難しいため応用が困難と考えられていました。今回、磁石に隠されたコヒーレンスを取り出せたことで、磁気情報デバイス開発の道が拓けたと言えます。
本研究成果は、英国科学雑誌「Nature Materials」に2024年2月6日（英国時間）に掲載されました。
図1：通常の磁化歳差運動
物質の中にはスピン（ミクロな磁石）がたくさん存在し、磁石では電子のスピンの向きが揃って磁化（図中の赤矢印）を形成する。物質に磁場をかけると、磁化は磁場の周りを振動（歳差運動）する。マイクロ波による励起中はスピンが揃って動くためコヒーレンスを保った歳差運動が続くが、励起を止めると、スピンが摩擦で止まり始め、約100ナノ秒後にはコヒーレンスは失われると考えられてきた。
問い合わせ先
（研究に関すること）
東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR） 教授 齊藤 英治
TEL:03-5841-6505
Email: eiz*ap.t.u-tokyo.ac.jp（*を@に置き換えてください）
（報道に関すること）
東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）
広報戦略室
TEL: 022-217-6146
Email: aimr-outreach*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
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