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論文

Emergence of spin-orbit coupled ferromagnetic surface state derived from Zak phase in a nonmagnetic insulator FeSi

大塚 悠介*; 金澤 直也*; 平山 元昭*; 松井 彬*; 野本 拓也*; 有田 亮太郎*; 中島 多朗*; 花島 隆泰*; Ukleev, V.*; 青木 裕之; et al.

Science Advances (Internet), 7(47), p.eabj0498_1 - eabj0498_9, 2021/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:42.29(Multidisciplinary Sciences)

FeSi is a nonmagnetic narrow-gap insulator, exhibiting peculiar charge and spin dynamics beyond a simple band structure picture. Those unusual features have been attracting renewed attention from topological aspects. Although the surface conduction was demonstrated according to size-dependent resistivity in bulk crystals, its topological characteristics and consequent electromagnetic responses remain elusive. Here, we demonstrate an inherent surface ferromagnetic-metal state of FeSi thin films and its strong spin-orbit coupling (SOC) properties through multiple characterizations of two-dimensional conductance, magnetization, and spintronic functionality. Terminated covalent bonding orbitals constitute the polar surface state with momentum-dependent spin textures due to Rashba-type spin splitting, as corroborated by unidirectional magnetoresistance measurements and first-principles calculations. As a consequence of the spin-momentum locking, nonequilibrium spin accumulation causes magnetization switching. These surface properties are closely related to the Zak phase of the bulk band topology. Our findings propose another route to explore noble metal-free materials for SOC-based spin manipulation.

口頭

討論型世論調査の手法を参考にしたALPS処理水に関する討議高専生を対象とした場の設計と実施

大場 恭子; 柳瀬 昇*; 松井 亮太*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故の廃炉によって生じるALPS処理水について、討論型世論調査の手法を参考にして、福島工業高等専門学校(福島高専)の生徒を対象とした討議の場を設計し、実施した。

口頭

討論型世論調査の手法を参考にしたALPS処理水に関する討議高専生を対象とした討論フォーラムの実施

大場 恭子; 柳瀬 昇*; 松井 亮太*

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所事故の廃炉によって生じるALPS処理水について、討論型世論調査の手法を参考にした討議の場を、福島工業高等専門学校で実施した内容について報告する。

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