面直スピンによる有効磁場の発現
～垂直磁化膜の高効率な磁化反転へ～（JST）

　理化学研究所（理研） 創発物性科学研究センター 量子ナノ磁性チームの近藤 浩太 上級研究員、大谷 義近 チームリーダー（東京大学 物性研究所 教授）、東京大学 大学院理学系研究科 物理学専攻の中辻 知 教授、肥後 友也 特任准教授、東京大学 物性研究所の冨田 崇弘 特任助教らの国際共同研究グループは、トポロジカル反強磁性体Mn₃Sn（Mn：マンガン、Sn：スズ）単結晶薄体の表面に蓄積する面直スピン（面直スピン蓄積）を用いて、有効磁場（フィールドライクトルク：FLトルク）を発現させることに成功しました。

　本研究成果により、今後、トポロジカル磁性材料をスピントルク源として利用することで、高速かつ省電力のスピントロニクスデバイスの設計開発が可能になると期待できます。

　今回、国際共同研究グループは、トポロジカル反強磁性体Mn₃Sn単結晶薄体と強磁性体薄膜からなるスピントロニクス素子を作製し、Mn₃Sn表面のスピン蓄積に由来するスピントルクを調べました。その結果、これまで理論的に予言されていた面直スピン蓄積が磁場のように（フィールドライクに）働くことを明らかにしました。さらに、それによって生じるFLトルクは白金などの遷移金属よりも数倍大きいことが分かりました。

　本研究は、科学雑誌「Nature Communications」オンライン版（11月18日付：日本時間11月18日）に掲載されます。

＜プレスリリース資料＞

• 本文　PDF（562KB）

＜論文タイトル＞

• “Giant field-like torque by the out-of-plane magnetic spin Hall effect in a topological antiferromagnet”
• DOI:10.1038/s41467-021-26453-y

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