研究者詳細

顔写真

ミキ　ソウマ
三木　颯馬
Soma Miki
所属
高等研究機構材料科学高等研究所　デバイス・システムグループ
職名
助教
学位

  • 博士（工学）（大阪大学）

  • 修士（工学）（大阪大学）

経歴 2

  • 2024年9月 ～ 継続中
    東北大学　材料科学高等研究所　助教

  • 2023年10月 ～ 2024年8月
    大阪大学　大学院基礎工学研究科　助教

学歴 3

  • 大阪大学　大学院基礎工学研究科　物質創成専攻 物性物理工学領域 博士後期課程

    2021年4月 ～ 2023年9月

  • 大阪大学　大学院基礎工学研究科　物質創成専攻 物性物理工学領域 博士前期課程

    2019年4月 ～ 2021年3月

  • 大阪大学　基礎工学部　電子物理科学科

    2015年4月 ～ 2019年3月

所属学協会 3

  • 日本磁気学会

    2022年6月 ～ 継続中

  • 日本応用物理学会

    2019年7月 ～ 継続中

  • 日本物理学会

    2018年12月 ～ 継続中

研究キーワード 5

  • ブラウン運動

  • 電圧制御

  • 磁気スキルミオン

  • 磁性

  • スピントロニクス

研究分野 3

  • ナノテク・材料 / 金属材料物性 /

  • ナノテク・材料 / 応用物性 /

  • 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系 /

受賞 1

  1. 学生講演賞（桜井講演賞）

    2024年1月　日本磁気学会　磁気スキルミオンのブラウン運動におけるカイラルな回転のポラリティ依存性

論文 8

  1. Transfer entropy and flow of information in two-skyrmion system

    Tenta Tani, Soma Miki, Hiroki Mori, Minori Goto, Yoshishige Suzuki, Eiiti Tamura

    2024年12月25日

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    We theoretically investigate the flow of information in an interacting two-skyrmion system confined in a box at finite temperature. Using numerical simulations based on the Thiele-Langevin equation, we demonstrate that the skyrmion motion cannot be fully described by the master equation, highlighting the system's simplicity with its nontrivial dynamics. Particularly, due to the chiral motion of skyrmion, we find asymmetric flow of information even in equilibrium, which is demonstrated by the violation of the detailed balance condition. We analyze this novel system using information-theoretical quantities including Shannon entropy, mutual information, and transfer entropy. By the analyses, the physical significance of transfer entropy as a measure of flow of information, which has been overlooked in previous studies, is elucidated. Notably, the peak position of the transfer entropy, as a function of time delay, is found to be independent of the interaction range between the two skyrmions yet dependent on the box size. This peak corresponds to the characteristic time required for changing the skyrmion state: the box size divided by the average velocity of skyrmions. We can understand that the information transmission time consists of the time to obtain mutual information and the time to write the information. Since the unusual asymmetric circulation of information is revealed in this two-skyrmion system, it can be a unique platform for future applications to natural computing using flow of information, including more efficient machine learning algorithm.

  2. Hysteresis-free voltage gating of the skyrmion

    Mikito Kasagawa, Soma Miki, Ken Tanaka Hashimoto, Akifumi Shimmura, Ryo Ishikawa, Yoichi Shiota, Minori Goto, Hikaru Nomura, Yoshishige Suzuki

    Applied Physics Letters　2024年3月18日

    DOI： 10.1063/5.0192981 　

  3. Spatial control of skyrmion stabilization energy by low-energy Ga+ ion implantation

    S. Miki, K. Hashimoto, J. Cho, J. Jung, C. Y. You, R. Ishikawa, E. Tamura, H. Nomura, M. Goto, Y. Suzuki

    Applied Physics Letters　2023年5月15日

    DOI： 10.1063/5.0153768 　

  4. Size-independent drive of one-dimensional skyrmion motion using exchange energy control

    Soma Miki, Eiiti Tamura, Hikaru Nomura, Minori Goto, Yoshishige Suzuki

    Journal of the Physical Society of Japan　90　(11)　2021年11月15日

    DOI： 10.7566/JPSJ.90.114703 　

    ISSN：0031-9015

    eISSN：1347-4073

  5. Diffusion of a magnetic skyrmion in two-dimensional space

    Yoshishige Suzuki, Soma Miki, Yusuke Imai, Eiiti Tamura

    Physics Letters, Section A: General, Atomic and Solid State Physics　413　2021年10月18日

    DOI： 10.1016/j.physleta.2021.127603 　

    ISSN：0375-9601

  6. Brownian motion of magnetic skyrmions in one- And two-dimensional systems

    Soma Miki, Yuma Jibiki, Eiiti Tamura, Minori Goto, Mikihiko Oogane, Jaehun Cho, Ryo Ishikawa, Hikaru Nomura, Yoshishige Suzuki

    Journal of the Physical Society of Japan　90　(8)　2021年8月15日

    DOI： 10.7566/JPSJ.90.083601 　

    ISSN：0031-9015

    eISSN：1347-4073

  7. Manipulating 1-dimensional skyrmion motion by the external magnetic field gradient

    Jaehun Cho, Eiiti Tamura, Chaozhe Liu, Soma Miki, Chun Yeol You, June Seo Kim, Hikaru Nomura, Minori Goto, Ryoichi Nakatani, Yoshishige Suzuki

    New Journal of Physics　22　(10)　2020年10月

    DOI： 10.1088/1367-2630/abbead 　

    ISSN：1367-2630

  8. Skyrmion Brownian circuit implemented in continuous ferromagnetic thin film

    Yuma Jibiki, Minori Goto, Eiiti Tamura, Jaehun Cho, Soma Miki, Ryo Ishikawa, Hikaru Nomura, Titiksha Srivastava, Willy Lim, Stephane Auffret, Claire Baraduc, Helene Bea, Yoshishige Suzuki

    Applied Physics Letters　117　(8)　2020年8月24日

    DOI： 10.1063/5.0011105 　

    ISSN：0003-6951

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MISC 2

  1. 磁気スキルミオンを用いたブラウニアンコンピューティング技術

    三木 颯馬, 石川 諒, 後藤 穣

    応用物理　94　(4)　197-201　2025年4月1日

    出版者・発行元： 公益社団法人 応用物理学会

    DOI： 10.11470/oubutsu.94.4_197 　

    ISSN： 0369-8009

    eISSN： 2188-2290

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    人工知能技術の急速な発展に伴いエネルギー消費は一層深刻化している．この問題を解決する新規デバイスとして，室温の熱を利用した確率計算機が提案され，スピントロニクス分野で実証されている．磁性デバイスをチューニングし，スピンがあえて熱揺動の影響を受けやすくすることで，その実証を可能にしている．そして磁性体薄膜中に発現するスピン構造である磁気スキルミオンは，粒子としてふるまいスピンの熱揺動をブラウン運動として示す．本稿ではこのブラウン運動を利用した外部エネルギーをほとんど必要としない「ブラウニアン計算機」について紹介し，磁気スキルミオンの固体中でのブラウン運動の物理・制御および実証例を解説する．

  2. 磁気スキルミオンの発展と最新の研究動向 新原理コンピューティングに向けた磁気スキルミオン制御手法の開発

    石川諒, 三木颯馬

    まぐね　18　(5)　2023年

    ISSN： 1880-7208

共同研究・競争的資金等の研究課題 2

  1. 電圧による磁気スキルミオンのヘリシティ変調の直接観測

    三木 颯馬

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

    研究機関：Osaka University

    2024年7月31日 ～ 2026年3月31日

  2. 磁気スキルミオンの高速応答測定及び質量の同定

    三木 颯馬

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究機関：Osaka University

    2023年4月25日 ～ 2025年3月31日