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電子スピンを磁気情報として利用する磁気メモリ素子は、高速、不揮発性などの特徴をもつ次世代デバイスとして期待されています。電子スピンが渦状に並んだスキルミオンは強磁性体の磁壁（磁化の向きが異なる領域間の境界領域）と異なり、障害を避ける性質を持つため、強磁性磁壁より小さな電流密度で駆動できます。1個のスキルミオンはトポロジカルチャージ（スピン渦は定められた番号を持ち、この番号のことを指す。）1を有し、これが1ビットの情報量に相当します。しかし、より高いトポロジカル チャージ をもたらす スキルミオン は、理論予測されていましたが、 これまで実測例がありませんでした。

c 理化学研究所　（a）スキルミオンと （b）スキルミオン分子の模式図。（c）強磁性体の薄膜中で観察されたトポロジカルチャージ2のスキルミオン分子

东京大学大学院工学系研究科の十仓好纪教授らの研究グループは、初めて层状マンガン酸化物尝补_2-2xSr_1+2xMn₂O₇中にトポロジカルチャージ2を持つスキルミオン分子を生成し、従来と比较して强磁性磁壁を駆动するために必要な电流密度の1000分の1でこのスキルミオン分子を駆动することに成功しました。これは、スキルミオン分子がもたらす磁気输送特性、高密度?低消费电力という特性を备えた磁気メモリ素子の研究につながる重要な成果です。

本成果は、最先端研究开発支援プログラム（「强相関量子科学」（中心研究者：十仓好纪）の事业の一环として行われ、东京大学大学院工学系研究科の十仓好纪教授、理化学研究所创発物性科学センター（十仓好纪センター长）、物质?材料研究机构先端的共通技术部门（藤田大介部门长）の共同研究によるものです。

论文情报

Yu, X.Z., Y. Tokunaga, Y. Kaneko, W.Z. Zhang, K. Kimoto, Y. Matsui, Y. Taguchi and Y. Tokura,
“Biskyrmion states and their current-driven motion in a layered manganite”,
Nature Communications 5:3198, (2014), doi: 10.1038/ncomms4198.

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