Details of the Researcher

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Yukihiro Marui
Section
Research Institute of Electrical Communication
Job title
Specially Appointed Assistant Professor(Research)
Degree

  • Ph.D (The University of Tokyo)

e-Rad No.
80978156

Research History 2

  • 2026/04 - Present
    Tohoku University　Research Institute of Electrical Communication　Specially Appointed Assistant Professor

  • 2023/02 - 2026/03
    Tohoku University　Research Institute of Electrical Communication　Postdoctoral Fellow

Education 4

  • The University of Tokyo　Graduate School of Science　Department of Physics

    2019/04 - 2023/01

  • The University of Tokyo　Graduate School of Science　Department of Physics

    2017/04 - 2019/03

  • The University of Tokyo　Faculty of Science　Department of Physics

    2013/04 - 2017/03

  • 駒場東邦中学校・高等学校

    2007/04 - 2013/03

Professional Memberships 2

  • The Japan Society of Applied Physics

    2023/12 - Present

  • The Physical Society of Japan

    2017/07 - Present

Research Interests 4

  • Condensed matter physics

  • Magneto-optics

  • Spin-Orbitronics

  • Spintronics

Papers 5

  1. Polar and quadratic magneto-optical Kerr effects in nonmagnetic/ferromagnet bilayers for spin-orbit torque measurements

    Yukihiro Marui, Masashi Kawaguchi, Kohji Nakamura, Masamitsu Hayashi

    Physical Review B　2026/06/05

    DOI： 10.1103/6wrg-dzy6 　

  2. Current-induced magneto-optical Kerr effect as a probe of Dirac carriers in Bi1−xSbx alloy

    Ryota Miyazaki, Shunzhen Wang, Guanxiong Qu, Yukihiro Marui, Yuta Kobayashi, Masashi Kawaguchi, Masamitsu Hayashi

    Physical Review B　2026/05/18

    DOI： 10.1103/lg8r-3wg5 　

  3. Comparative Study of Current-Induced Torque in Cr/CoFeB/MgO and W/CoFeB/MgO

    Shunya Chiba, Yukihiro Marui, Hideo Ohno, Shunsuke Fukami

    Nano Letters　2024/11/06

    DOI： 10.1021/acs.nanolett.4c03809 　

  4. Spin and orbital Hall currents detected via current-induced magneto-optical Kerr effect in V and Pt Peer-reviewed

    Yukihiro Marui, Masashi Kawaguchi, Satoshi Sumi, Hiroyuki Awano, Kohji Nakamura, Masamitsu Hayashi

    Physical Review B　108　(14)　2023/10/26

    Publisher: American Physical Society (APS)

    DOI： 10.1103/PhysRevB.108.144436 　

    ISSN： 2469-9950

    eISSN： 2469-9969

  5. Optical detection of spin–orbit torque and current-induced heating Peer-reviewed

    Yukihiro Marui, Masashi Kawaguchi, Masamitsu Hayashi

    Applied Physics Express　11　(9)　093001-093001　2018/08/20

    Publisher: IOP Publishing

    DOI： 10.7567/apex.11.093001 　 10.48550/arXiv.1811.07118 　

    ISSN： 1882-0778

    eISSN： 1882-0786

Presentations 11

  1. Spin-orbit torque in sputtered W-Te/Ru/CoFeB thin film

    Yukihiro Marui, Hideo Ohno, Shunsuke Fukami

    The 86th JSAP Autum Meeting 2025　2025/09/08

  2. Spin and orbital Hall effects in V and Pt

    Yukihiro Marui, Masashi Kawaguchi, Satoshi Sumi, Hiroyuki Awano, Kohj Nakamura, Masamitsu Hayashi

    25th International Colloquium on Magnetic Films and Surfaces　2024/07/11

  3. Anatomy of the harmonic Hall measurements of spin orbit torque

    Yukihiro Marui, Masashi Kawaguchi, Masamitsu Hayashi

    The 71st JSAP Spring Meeting 2024　2024/03/23

  4. Optical detection of spin and orbital Hall currents in V and Pt

    Yukihiro Marui, Masashi Kawaguchi, Satoshi Sumi, Hiroyuki Awano, Kohji Nakamura, Masamitsu Hayashi

    The 71st JSAP Spring Meeting 2024　2024/03/23

  5. The accuracy of the harmonic Hall measurements on spin orbit torques in W/CoFeB International-presentation

    Yukihiro Marui, Masashi Kawaguchi, Masamitsu Hayashi

    International Symposium on Quantum Electronics 2024　2024/02/14

  6. On the relation of current induced magneto-optical Kerr effect and the orbital Hall effect

    丸井幸博, 河口真志, 林将光

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　2022

  7. On the relation of quadratic magneto-optical Kerr effect and the planer Hall effect

    丸井幸博, 河口真志, 林将光

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　2021

  8. 垂直磁化膜スピン軌道トルクの光計測

    丸井幸博, 河口真志, 林将光, 林将光

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　2019

  9. スピン軌道トルクの光学測定

    丸井幸博, 河口真志, 林将光, 林将光

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　2018

  10. スピン軌道トルク測定における磁気光学効果と熱光学効果の分離

    丸井幸博, 河口真志, 林将光, 林将光

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　2018

  11. 光によるスピン軌道物理の観測

    河口真志, 丸井幸博, 廣瀬葉菜, 林将光, 林将光

    日本磁気学会研究会資料　2018

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Research Projects 2

  1. ワイル半金属/強磁性体ナノデバイスにおける磁化反転機構の解明と磁化制御手法の確立

    丸井 幸博

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 研究活動スタート支援

    Institution: 東北大学

    2023/08/31 - 2025/03/31

  2. 軌道ホール効果の観測と磁化制御への応用

    丸井 幸博

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 特別研究員奨励費

    Institution: 東京大学

    2020/04 - 2022/03

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    物質に電流を流すと、スピンホール効果によって表面にスピンが蓄積する。このスピン蓄積によって、光学応答が変化する。以下では、この現象を電流誘起磁気光学Kerr効果と呼ぶ。電流誘起磁気光学Kerr効果は、スピンホール効果に由来すると考えられてきた。しかし、スピンホール効果の小さいバナジウム(V)でも、スピンホール効果の大きい白金(Pt)と同程度の光学応答が観測された(昨年度)。本年度は、昨年測定した偏光の変化の実部に加えて虚部についても測定を行い、この現象の解析を進めた。さらに、αとβの二つの構造のタングテン(W)でも同様の測定を行った。α-Wとβ-Wは、同程度のスピンホール伝導度を持つ一方で、縦伝導度が10倍違い、スピンホール効果の大きさが異なる。測定で得られた光学応答から光学的なホール伝導度を評価した。このホール伝導度はスピンホール伝導度の2乗に比例し、縦伝導度に反比例すると考えられている。しかし、PtとVでは、スピンホール伝導度が10倍違うにも関わらず、同程度のホール伝導度が得られた。さらに、α-Wとβ-Wでも、縦伝導度が10倍違うにも関わらず、同程度のホール伝導度が得られた。したがって、電流誘起磁気光学Kerr効果には、スピンホール効果以外の寄与が含まれることが示された。この従来の理解からのずれを説明する可能性の一つは、近年研究されている軌道ホール効果の影響である。そこで、スピンホール効果と軌道ホール効果から光学的なホール伝導度を計算した。数値計算からは、軌道ホール効果は物質によらず、PtやWのスピンホール効果と同程度かそれ以上の値を取ることが示唆された。したがって、スピンホール効果の小さいVで観測された、スピンホール効果の大きいPtやWと同程度の電流誘起磁気光学Kerr効果は、軌道ホール効果の影響である可能性があると分かった。