228.01
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【分野】磁気記録
【タイトル】室温でcollinearな反強磁性体FeSにおいて、ホール抵抗率の外部磁場依存性に大きなヒステリシスを発見～交代磁性体（altermagnet）の記録媒体への活用へ
【出典】
・Rina Takagi, Ryosuke Hirakida, Yuki Settai, Rikuto Oiwa, Hirotaka Takagi, Aki Kitaori, Kensei Yamauchi, Hiroki Inoue, Jun-ichi Yamaura, Daisuke Nishio-Hamane, Shinichi Itoh, Seno Aji, Hiraku Saito, Taro Nakajima, Takuya Nomoto, Ryotaro Arita & Shinichiro Seki
“Spontaneous Hall effect induced by collinear antiferromagnetic order at room temperature”
Nat. Mater. 24, 63-68 (2025)
DOI: 10.1038/s41563-024-02058-w
・東京大学 工学部・工学系研究科（2024年プレスリリース）
https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2024-12-13-002
・理化学研究所（2024年プレスリリース）
https://www.riken.jp/press/2024/20241216_3/index.html
・高エネルギー加速器研究機構（2024年プレスリリース）
https://www.kek.jp/ja/press/202412131900fes
【概要】
東大院工、東大先端科学技術研究センター、理研らによる研究グループは、交代磁性体（「第三の磁性体」）と呼ばれる新しいカテゴリの磁性体の物質探索を行い、室温でcollinearな反強磁性体FeSにおいて、ホール抵抗率の外部磁場依存性に大きなヒステリシスを発見した。
【本文】
現在利用されている磁気記憶素子では、強磁性体における↑（上向き）と↓（下向き）のスピン状態を利用して、情報の記憶が行われている。一方で2020年代に入り、↑↓と↓↑のスピン状態で情報を記憶し、かつ強磁性体と同等の手法で情報の読み書きが可能な、「交代磁性体」の概念が理論的に提案され、注目を集めていた。東京大学大学院工学系研究科の関 真一郎教授、高木 里奈助教らは、室温でcollinearな反強磁性半導体FeSにおいて、室温におけるホール抵抗率の外部磁場依存性に大きなヒステリシスがあることを見出した。さらに、X線・中性子回折実験から室温で交代磁性体(altermagnet)であることを突き止め、第一原理計算との比較から、ホール抵抗率の外部磁場依存性における大きなヒステリシスの起源は時間反転対称性・並進対称性の破れによる仮想磁場に起因することを見出した。
FeSは室温で情報の読み書きが可能な交代磁性体の候補として、その超高密度・超高速な次世代の情報媒体としての活用につながることが期待される。
（群馬大学 櫻井浩）
