世界初！十倉好紀卓越教授らの研究グループが磁石の中の竜巻（スキルミオンひも）の三次元形状の可視化に成功

東京カレッジの十倉好紀卓越教授が参加する研究グループは、磁石の中の竜巻（スキルミオンひも）の三次元形状の可視化に成功しました。

東京大学大学院工学系研究科の関真一郎准教授（理化学研究所創発物性科学研究センター客員研究員、JST さきがけ研究者兼任）、関西学院大学工学部の鈴木基寛教授、京都大学化学研究所の小野輝男教授らの研究グループは、磁性体中の電子スピンが作る竜巻構造「スキルミオンひも」の三次元形状を可視化することに、世界で初めて成功しました。スピンの渦巻きは、二次元系では粒子のように、三次元系ではひものように振る舞うことが理論的に予想されていますが、後者の実験的な観測は、これまで非常に困難であると考えられてきました。本研究では、CT スキャンで利用される X 線トモグラフィーの原理を応用し、さまざまな角度から観測した二次元透過像を合成することにより、数百ナノメートルの直径のスキルミオンひもの三次元形状を直接観察することに成功しました。スキルミオンひもは、超高密度な情報担体として近年大きく注目されており、その三次元空間における振る舞いを明らかにすることで、外場による効率的な制御手法の解明や、新しい磁気情報処理手法の開拓につながることが期待されます。

本研究成果は 2021 年 11 月 11 日（英国時間）に英国科学誌「Nature Materials」オンライン版に掲載されました。詳細についてはプレスリリース記事をご覧ください。