理化学研究所（理研） 創発物性科学研究センター 創発量子スピントロニクス研究ユニットのマシュー・リトルハレス 研修生（研究当時）、横内 智行 ユニットリーダー、強相関物性研究グループのマックス・バーチ 研究員、十倉 好紀 グループディレクター、強相関理論研究グループの永長 直人 グループディレクターらの国際共同研究グループは、電流で駆動されたスキルミオンの変形がつくり出す創発電場がリアクタンスとして現れることを発見しました。
本研究成果は、創発電場が発生する機構のさらなる理解や、回路素子の微細化に向けた新原理の構築につながると期待されます。
今回、国際共同研究グループは、マイクロメートル（1マイクロメートルは100万分の1メートル）サイズのデバイスに交流電流を加え、スキルミオンを電流で駆動しました。スキルミオンが変形しながら電流で駆動された際に、入力電流に対して位相が90度シフトした出力電圧の大きさを表すリアクタンスと呼ばれる量が有限になることを明らかにしました。このリアクタンスは、スキルミオンの変形に起因した創発電場に由来すると考えられます。
本研究は、科学雑誌「Nature Communications」オンライン版（現地時間2026年2月19日付）に掲載されました。
本研究は、理研 TRIPイニシアティブ「基礎量子科学研究プログラム（プログラムディレクター：永長 直人）」「科学研究基盤モデル開発プログラム（参画研究者：田口 康二郎）」「多電子集団（参画研究者：田口 康二郎）」により実施し、科学技術振興機構（JST） 戦略的創造研究推進事業 さきがけ「新規量子ビット実現に向けた量子スキルミオンの創出（研究代表者：横内 智行、JPMJPR235B）」、同 CREST「Beyond Skyrmionを目指す新しいトポロジカル磁性科学の創出（研究代表者：于 秀珍、主たる共同研究者：田口 康二郎、JPMJCR20T1）」、日本学術振興会（JSPS） 科学研究費助成事業 基盤研究（S）「磁性伝導体における新しい創発電磁誘導（研究代表者：十倉 好紀、JP23H05431）」、同 基盤研究（B）「トポロジカルスピンホール効果の開拓（研究代表者：横内 智行、JP24K00566）」「マヨラナ準粒子・伝導電子結合系におけるエキゾティック超伝導の理論（研究代表者：田仲 由喜夫、JP24K00583）」、同 基盤研究（A）「量子非線形応答の理論的研究（研究代表者：永長 直人、JP24H00197）」、同 学術変革領域研究（A）「キメラ準粒子の理論（研究代表者：村上 修一、JP24H02231）」、同 サマー・プログラム（令和6年度）（外国人特別研究員：Matthew T. Littlehales）による助成を受けて行われました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 PDF（531KB）
＜論文タイトル＞
- “Emergent reactance induced by the deformation of a current-driven skyrmion lattice”
- DOI：10.1038/s41467-026-69698-1
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