電気電子工学系 三浦良雄 教授らの研究グループは、二酸化ルテニウム（RuO₂）薄膜が第三の磁性体である交代磁性を示すことを実証しました

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電気電子工学系 三浦良雄 教授らの研究グループは、二酸化ルテニウム（RuO₂）薄膜が第三の磁性体である交代磁性を示すことを実証しました

概要

電気電子工学系 三浦良雄 教授らの共同研究チームは、サファイア基板上に結晶の向きをそろえた単一配向（単一バリアント）RuO₂薄膜を作製し、基板選択と成長条件の最適化によって配向が決まる仕組みを明らかにしました。X線磁気線二色性で全体の磁化（N極－S極）が打ち消される磁気秩序とスピン配列の向きを特定し、さらにスピンの向きで電気抵抗が変わる現象（スピン分裂磁気抵抗）を観測して、スピン向きによる電子状態の違いを電気的に確認しました。これらの結果は第一原理計算とも整合し、総合してRuO₂薄膜が交代磁性⁽¹⁾体であることを実証しました［図1］。本成果は、RuO₂薄膜が高速・高密度な次世代メモリ材料として有望であることを強く裏付ける成果となりました。


図1：X線磁気線二色性とスピンの向きで示した単一配向RuO₂薄膜の交代磁性の概念図。
　本件の詳しい内容はこちら（PDF）
　本研究成果は、2025年9月24日に国際学術誌『Nature Communications』（外部リンク）にて公開されました。

用語解説

(1)　交代磁性
スピンが結晶構造に応じて交互に配列し、全体としては磁化を打ち消し合う一方で、電子構造がスピンの向きによって分かれる特異な磁性。外部磁場がなくても自発磁化を示す強磁性や、隣接スピンが反平行に並び磁化が相殺される反強磁性に続く「第三の磁性体」として注目されており、微細化で問題となる漏洩磁場がなく、電流によって高速に情報を書き込めるため、省エネルギー型メモリへの応用が期待されている。

問い合わせ先

総務企画課広報係
TEL：075-724-7016
E-mail：koho[at]jim.kit.ac.jp（※[at]を@に変換してください）