p波磁性体と呼ばれる新しいタイプの磁性体を実現

理化学研究所（理研） 創発物性科学研究センター トポロジカル量子物質研究ユニットの山田 林介 客員研究員（東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻 助教）、プリヤ・バラル 客員研究員（東京大学 大学院工学系研究科 附属量子相エレクトロニクス研究センター 客員研究員）、マックス・ヒルシュベルガー ユニットリーダー（東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻 准教授）、強相関量子伝導研究チームのマックス・バーチ 基礎科学特別研究員（研究当時、現 強相関物性研究グループ 研究員）、十倉 好紀 チームディレクター（東京大学 卓越教授／東京大学 国際高等研究所 東京カレッジ）、創発機能設計研究ユニットの奥村 駿 ユニットリーダー（東京大学 大学院工学系研究科 附属量子相エレクトロニクス研究センター 特任准教授）、強相関量子構造研究グループの有馬 孝尚 グループディレクター（東京大学 大学院新領域創成科学研究科 教授）、量子物性理論研究グループのモリッツ・ヒルシュマン 基礎科学特別研究員、高エネルギー加速器研究機構（KEK） 物質構造科学研究所の佐賀山 基 准教授、中尾 裕則 教授、総合科学研究機構 中性子科学センターの大石 一城 主任研究員、日本原子力研究開発機構 J-PARCセンターの大原 高志 研究主幹、鬼柳 亮嗣 研究副主幹らの共同研究グループは、これまでの磁石とは異なる新しいルールで整列した金属p波磁性体の存在を初めて実証しました。

本研究成果は、反強磁性体を用いたスピントロニクスや量子デバイスの応用研究への貢献が期待されます。

これまで、奇パリティを持つp波型スピン分裂は理論的に予言されていたものの、金属的な性質を持つp波磁性体の実験的な報告はありませんでした。

共同研究グループは、共鳴X線散乱および中性子散乱と呼ばれる測定手法を利用して、結晶中の原子配列の繰り返しの6倍の周期を持つ磁気構造を観測し、金属p波磁性体の存在を実証しました。微細加工デバイスにおける電気抵抗測定により、p波スピン分裂に起因する電気抵抗の方向による大きさの違い（異方性）も観測しました。

本研究は、科学雑誌「Nature」オンライン版（現地時間2025年10月22日付）に掲載されました。