2018年 | プレスリリース?研究成果
磁気构造のトポロジーを用いた热から电気への高効率変换技术-固体中の磁気モノポールのゆらぎが生み出す巨大热电効果-
発表のポイント
- 伝导电子に磁気モノポールとして作用するトポロジカル磁気构造体のゆらぎが大きな热电効果をもたらすことを発见した。
- 多角的な検証実験や计算によって、磁気揺らぎと热电効果との関连性を実証し、高い热电変换効率を実现する指针として固体中の磁気モノポールを用いる原理を初めて提案した。
- 环境にやさしい発电方法である热电変换技术において、トポロジカル磁気构造体を利用する新たな観点を提案し、今后の高効率化に向けた物质开拓の础となることが期待される。
発表概要
热から电気をエネルギーとして取り出す热电効果は、廃热の再利用や、排ガスを伴わない环境にやさしい発电方法という観点から注目されてきました。その効率を上げるためにさまざまな手法が确立されてきましたが、近年急速に発展した概念である「磁気构造のトポロジー」を高効率な热电変换へ応用した例はこれまでに报告されていませんでした。
东京大学工学系研究科の藤代有絵子大学院生と金泽直也助教、理化学研究所创発物性科学センターの十仓好纪センター长らの研究グループは、トポロジカル磁気构造体をもつ化合物惭苍骋别(惭苍:マンガン、骋别:ゲルマニウム)において、大きな热电効果を発见しました。また、东京大学工学系研究科の石坂香子准教授ら、理化学研究所创発物性センターの有田亮太郎チームリーダーと田口康二郎チームリーダーら、东京大学物性研究所の徳永将史准教授ら、および东北大学金属材料研究所の淡路智教授と塚﨑敦教授らの研究グループと共同で多角的な検証実験や计算を行い、惭苍骋别の磁気モノポールが生み出す巨大な仮想磁场のゆらぎがその机构と密接に関係していることを実証しました。
今回の発见によって、磁気构造のトポロジーを用いた高効率の热电変换技术という全く新しい原理を提唱でき、今后の高効率化に向けた新たな物质开拓の指针の确立、さらには省エネルギー问题に贡献することが期待されます。
论文情报
雑誌名:「Nature Communications」
論文タイトル:Large magneto-thermopower in MnGe with topological spin texture
著者:Y. Fujishiro*, N. Kanazawa*, T. Shimojima, A. Nakamura, K. Ishizaka, T. Koretsune, R. Arita, A. Miyake, H. Mitamura, K. Akiba, M. Tokunaga, J. Shiogai, S. Kimura, S. Awaji, A. Tsukazaki, A. Kikkawa, Y. Taguchi and Y. Tokura*
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図 惭苍骋别におけるトポロジカル磁気构造体(ヘッジホッグ?反ヘッジホッグ)とそれらが电子に与える仮想磁场の分布(磁気モノポール?反モノポール)
问い合わせ先
○研究に関すること
東北大学金属材料研究所 低温物理学研究部門 教授
塚﨑 敦
罢别濒:022-215-2085
贰-尘补颈濒:迟蝉耻办补锄补办颈*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)
○报道に関すること
東北大学金属材料研究所 情報企画室広報班
横山 美沙
罢别濒:022-215-2144
贰-尘补颈濒:辫谤辞-补诲尘*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)