スピン流とトポロジカル絶縁体―量子物性とスピントロニクスの発展― 

書籍情報
シリーズ名基本法則から読み解く物理学最前線 【1】巻
ISBN978-4-320-03521-8
判型A5 
ページ数172ページ
発行年月2014年02月
本体価格2,000円
スピン流とトポロジカル絶縁体 書影
スピン流とトポロジカル絶縁体

スピントロニクスは人気のある分野であるが,いままで学部学生をも対象とした入門書は少なかった。
本書は学部3年程度で習う基礎物理のみを仮定したスピントロニクスの入門書である。
また,スピントロニクス分野は,実験物理と理論物理の密接な相互作用が研究を大きく推進させてきた。
本書の特徴は,実験研究者と理論研究者の共著により,最新の実験成果から美しい理論体系に至るまで網羅している点である。

目次

第1章 はじめに

第2章 スピン流
2.1 電子スピン
2.2 伝導電子のスピン流
2.3 角運動量保存則とスピン流
2.4 金属の強磁性
2.5 磁化ダイナミクスと緩和
2.6 交換スピン流

第3章 スピン流の物性現象
3.1 強磁性体/金属接合での電流・スピン流注入
3.2 スピン移行トルク
3.3 スピン流注入磁化反転と磁気メモリ
3.4 トンネル磁気抵抗効果
3.5 磁壁のスピン流駆動
3.6 スピン波ドップラー効果
3.7 スピンポンピング
3.8 スピンゼーベック効果
3.9 不均一磁気構造とスピン依存ゲージ場

第4章 スピンホール効果と逆スピンホール効果
4.1 スピン流の電磁効果
4.2 スピンホール効果
4.3 逆スピンホール効果
4.4 非平衡磁場誘起

第5章 ゲージ場とベリー曲率
5.1 電磁場,ゲージ変換,モノポール
5.2 ベリー位相,ベリー曲率

第6章 内因性スピンホール効果
6.1 整数量子ホール効果と異常ホール効果
6.2 ホール伝導率とベリー曲率
6.3 チャーン数とバルクエッジ対応
6.4 ランダウアー‐ビュティカー公式
6.5 半古典的運動方程式
6.6 磁場中の2次元電子系―(狭義の)整数量子ホール効果?
6.7 異常ホール効果
6.8 スピンホール効果

第7章 トポロジカル絶縁体
7.1 時間反転対称性
7.2 2次元トポロジカル絶縁体
7.3 3次元トポロジカル絶縁体
7.4 表面状態の特異な性質
7.5 トポロジカル絶縁体に関する実験
7.6 3次元トポロジカル絶縁体とマヨラナフェルミオン

付録A スピン回路理論とスピンミキシングコンダクタンス
A.1 散乱理論
A.2 スピン流回路理論

付録B 参考図書

付録C 参考文献