Seminar & Colloquium
[세미나: 9월 23일(금), 오전 10시] 한국과학기술연구원, 김덕호 선임연구원
Title
준 강자성체에서 전류에 의한 위상 스핀 구조체 운동
Speaker
한국과학기술연구원 스핀융합연구단, 김덕호 선임연구원
Education
- 2011.03. - 2016.02. Ph. D. Department of Physics, Seoul National University
Dissertation “Field-Driven Domain-Wall Dynamics Related with Dzyaloshinskii-Moriya Interactions and Magnetic Bubblecade Memory,”
Advisor: Prof. Sug-Bong Choe
- 2009.03. - 2011.02. M. S. Department of Physics, INHA University
- 2005.03. - 2009.02. B. S. Department of Physics, INHA University
Professional Experience
- 2020.02.01 – present Senior Research Scientist, Center for Spintronics, Korea Institute of Science and Technology
- 2020.01.01 – 2021.12.31 POSCO TJ Park Science Fellowship,Center for Spintronics, Korea Institute of Science and Technology
- 2019.09.01 – 2020.01.31 NST Postdoctoral Fellowship, Center for Spintronics, Korea Institute of Science and Technology
- 2018.10.01 – 2019.08.29 Postdoctoral Fellowship, Division of Materials Chemistry, Institute for Chemical Research, Kyoto University
- 2016.09.29 – 2018.09.28 JSPS Postdoctoral Fellowship, Division of Materials Chemistry, Institute for Chemical Research, Kyoto University
- 2016.09.01 – 2016.09.28 Postdoctoral Fellow, Department of Physics and Institute of Applied Physics, Seoul National University
- 2016.03.01 – 2016.08.30 Postdoctoral Fellow, BK21PLUS Frontier Physics Research Division, Seoul National University
- 2013.03.19 - 2013.03.24 Collaborative research discussion & Invited Talk, School of Physics and Astronomy, Nottingham of University
- 2010.01.06 - 2010.02.11 JSPS Support Program for Improving Graduate School Education, Department of Materials Engineering Science, Osaka University
| Date | Friday, September 23rd, 2022
| Time | 10:00 ~
| Venue | 33동 228호 (해동 오디토리움)
[Abstract]
자성물질에서 위상 스핀 구조체(Topological spin object)의 동역학 현상은 학문적으로 흥미로울 뿐 아니라 차세대 메모리 소자 응용가능성으로 활발히 연구가 되어왔다[1-4]. 대표적인 위상 스핀 구조체는 나선형 자구벽(Chiral magnetic domain wall)[1,2]과 자기 스커미온(Magnetic skyrmion)[3,4]이다. 전류를 이용해 위상 스핀 구조체를 움직일 수 있는데, 그 기본 매커니즘은 전자의 스핀이 자성체의 위상 스핀 구조체를 지나갈 때, 전자의 스핀과 위상 구조체의 스핀 사이에 상호작용이 발생으로 발생하는 각운동량 보존이다[5,6]. 이 상호작용을 스핀 토크라고 불리며, 전달 매개체에 따라 스핀 전달 토크(spin-transfer torque), 스핀 궤도 토크(spin-orbit torque)로 나눌 수 있다. 최근, 이론 논문에 의해 반 강자성체(Antiferromagnet, 총 자화=0)에서 초고속 위상 스핀 구조체 운동이 예측되었는데[7], 불행히도 반 강자성체는 측정하기 어렵고(총 자화=0), 컨트롤 하기도 어려워(커플링 에너지가 매우 강함) 이론적인 예측을 실험으로 규명되지 않았다. 그러나 준 강자성체(Ferrimagnet)의 경우 각운동량이 0인 각운동량 보상점에서 유한한 자화 값을 가지고 있어 반 강자성 스핀 동역학 연구가 가능하였다. 이러한 가능성으로 자기장으로 위상 스핀 구조체가 움직일 때, 각운동량 보상점에서 초고속 운동 관측이 보고되었다[8]. 본 발표에서 준 강자성체 물질에서 전류로 위상 스핀 구조체 움직일 때, 각운동량 보상점에서 스핀 전달 토크현상[9]과 스커미온 홀 현상[10] 및 벌크 Dzyaloshinskii-Moriya 상호작용[11]에 대해 논의하고자 한다.
References
[1] S. S. P. Parkin, M. Hayashi and L. Thomas, Science 320, 190 (2008).
[2] S. P. Parkin, Sci. Am. 300, 76 (2009).
[3] A. Fert, V. Cros and J. Sampaio, Nat. Nanotechnol. 8, 152 (2013).
[4] J. Sampaio, V. Cros, S. Rohart, A. Thiaville and A. Fert, Nat. Nanotechnol. 8, 839 (2013).
[5] G. Tatara and H. Kohno, Phys. Rev. Lett. 92, 086601 (2004).
[6] S. Zhang and Z. Li, Phys. Rev. Lett. 93, 127204 (2004).
[7] T. Shiino et al. Phys. Rev. Lett. 117, 087203 (2016)
[8] K.-J. Kim et al., Nat. Mater. 16, 1187 (2017).
[9] T. Okuno et al., Nat. Electron. 2, 389 (2019).
[10] Y. Hirata et al., Nat. Nanotechnol. 14, 232 (2019).
[11] D.-H. Kim et al., Nat. Mater. 18, 685 (2019).
| Host | 장혜진 교수 (880-7096)