東京大学大学院工学系研究科の岡村 嘉大 助教（研究当時）、高橋 陽太郎 准教授らの研究グループは、同大学先端科学技術研究センターの関 真一郎 教授、理化学研究所創発物性科学研究センターの十倉 好紀 グループディレクターらとの共同研究により、スピンが立体的に配列することで生じた光の偏光面がねじれる現象「トポロジカル磁気光学効果」を、磁化を持たない反強磁性体において実証することに成功しました。一般に磁気光学効果は、強磁性体における磁気情報の読み出し手法として広く用いられ、その大きさは磁場や磁化に比例して現れることが知られています。それに対して、本研究で扱った反強磁性体では、スピンが四面体状に配列することにより、物質中に存在する電子が量子力学的な起源を持つ大きな仮想磁場を受けることが理論的に予測されていました。今回はこの特徴を利用することで、強磁性体に匹敵するほど大きな磁気光学効果が発現することを実験的に示しました。
本成果は、磁化を持たない反強磁性体における新たな磁気情報読み出し原理を提示するものであり、反強磁性体を基盤とした高速・高密度な次世代磁気情報素子の開発への展開が期待されます。本研究成果は、2026年5月27日（英国夏時間）に英国科学誌「Nature Communications」のオンライン版に掲載されました。