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キラルフォノンが軌道電流を駆動できることが研究で判明

電子の軌道角運動量は、エネルギー効率が高く、低電力の磁気デバイスの作成に役立つ可能性があります。これらの軌道電流は通常、3D 遷移金属磁石から生じます。これらは、印加された電場または磁化の変化によって生成されます。 キラルフォノンは、熱などによってエネルギーを与えられたときに原子が円形のパターンで移動する振動です。これらの振動が材料を伝わると、角運動量として知られる円運動も一緒に伝わり、広がります。 新しい研究は、キラルフォノンが磁性材料を使用せずに軌道電流を生成できることを示しています。これが機能するのは、キラルフォノンが独自の磁気モーメントを持っているためです。この効果は軌道ゼーベック効果として知られています。 この効果は、日常の水晶材料でも発生する可能性があります。この発見は、さまざまな種類の電子機器向けに、より安価でエネルギー効率の高いオービトロニックデバイスにつながる可能性があります。 ねじれ角エンジニアリングにより次世代量子材料のフォノン制御が可能に 研究者らは、逆軌道ホール効果を利用して、主に石英上のタングステンとチタンの膜中で軌道電流を観察した。 この研究の共同連絡著者であるダリ・スン氏は次のように述べた。 「この研究は、熱勾配を利用して石英（つまり、SiO2）基板内のキラルフォノンを追い出し、キラルフォノンを軌道流に変換できることを示しています。」 「軌道角運動量を生成するには他の方法もありますが、この方法ではより安価でより豊富な材料を使用できます。」 以前 研究 は、熱勾配を適用することによって、キラルフォノンを含む非磁性ハイブリッド半導体にスピン流を生成できることを示しました。新しい研究は、カイラルフォノンの角運動量が軌道流に変換できることを実証しました。 ノースカロライナ州立大学の機械および航空宇宙工学の准教授であり、ORaCEL のメンバーでもある Jun Liu 氏は次のように述べています。 「キラルフォノンの回転により磁性が発生するため、キラルフォノンを含む非常に単純な非磁性絶縁体でもそれが可能です。」 参考雑誌: Nabei, Y.、Yang, C.、Sun, H. 他キラルフォノンによって誘発される軌道ゼーベック効果。ナット。物理学。 （2026年）。土井： 10.1038/s41567-025-03134-x #キラルフォノンが軌道電流を駆動できることが研究で判明