RIES

Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

北海道大学
電子科学研究所

LAST UPDATE 2025/05/15

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    大石遼平 Ryohei OISHI
    助教 Assistant Professor
  • 所属
    Affiliation

    北海道大学 電子科学研究所
    Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

    電子物性材料創成研究分野
    Laboratory of Emergent Electronic Materials
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    磁性・超伝導
    単結晶育成
    低温・高圧・強磁場下での物性測定
    交替磁性体

    Magnetism and Superconductivity
    Single-crystal growth
    Physical properties under low temperature, high pressure and magnetic field
    Altermagnet
研究テーマ
Research Subject
時間反転対称性の破れた反強磁性体「交替磁性体」の単結晶育成
Synthesis of single crystals of “altermagnet” with time-reversal symmetry breaking

研究の背景 Background of the Research

磁性材料分野で近年,時間反転対称性の破れた反強磁性体「交替磁性体」が注目されている。交替磁性体は,マクロな磁化がゼロにもかかわらず,異常ホール効果やバンド分裂,歪みと磁化の線形応答である「ピエゾ磁気効果」を示すため,強磁性体に代わるスピントロニクス材料として期待されている。交替磁性体は,スピン軌道結合が極めて小さい場合でもスピン分裂を示すため,有機化合物や遷移元素化合物が主な研究対象であった。これまで,MnTeやCrSb, FeSなどの遷移元素化合物を対象に,交替磁性物性は急速に観測され始めている。

Altermagnets have been much interested in a wide field of magnetism and magnetic materials because the time-reversal symmetry (TRS) breaking in a collinear antiferromagnetic structure is a key ingredient of an anomalous Hall effect, spin-splitting without spin-orbit coupling, and piezomagnetic effect. Since the TRS breaking in altermagnet leads to spin-splitting even without spin-orbit coupling (SOC), light-element and 3d transition materials have been investigated. e.g. MnTe, CrSb, FeS

研究の目標 Research Objective

本研究の眼目は,交替磁性体の対象物質を希土類元素化合物へ拡張する点である。希土類元素Rを含む初の交替磁性体RPt6Al3のピエゾ磁気効果を,遷移元素化合物と比較することで,交替磁性物性とスピン軌道結合の相関関係を明らかにする。それによって,交替磁性体の工学的応用に向けた基礎的理解を得ることを目指す。

The aim of this study is to expand the candidate of altermagnet to earth-based compounds. By comparing the piezomagnetic effect of the first rare-earth-based altermagnet RPt6Al3 with that of the transition-metal-based compounds, we intend to investigate the role of spin-orbit coupling in the altermagnetic phenomena. This work would give a fundamental understanding of altermagnet for the engineering applications.

研究図Figures

論文発表 / Publications

[1] L. Šmejkal, Phy. Rev. X 12, 040501 (2022). [2] R. Oishi et al., J. Phys. Soc. Jpn. 93, 034707 (2024). [3] R. Oishi et al., Phys. Rev B 110, 144411 (2024).

研究者連絡先 / HP