東北大学研究者紹介

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ルステイコバ　ヤナ

Lustikova Jana

所属

高等研究機構先端スピントロニクス研究開発センター　スピントロニクス基礎研究グループ

職名

助教

学位

博士（物理学）（東北大学）
修士（物理学）（東北大学）

researchmap

https://researchmap.jp/lustikova

J-GLOBAL ID

201901014055573014

e-Rad 研究者番号

90847964

経歴 4

2024年4月～継続中

東北大学ニュートリノ科学研究センター（兼務）
2019年4月～継続中

東北大学　材料科学高等研究所　助教（兼務）
2019年4月～継続中

東北大学　先端スピントロニクス研究開発センター　助教
2016年4月～ 2019年3月

日本学術振興会　特別研究員 DC1

学歴 2

東北大学大学院　理学研究科　物理学専攻

2014年4月～ 2019年3月
東北大学　理学部　物理学科

2010年4月～ 2014年3月

所属学協会 1

日本物理学会

研究キーワード 2

超伝導
スピントロ二クス

研究分野 1

自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系 /

受賞 4

第36回井上研究奨励賞

2020年2月　「弱ピンニング超伝導合金Mo-Geにおけるボルテックス整流効果」
物理学専攻賞

2016年3月　東北大学大学院理学研究科　「超伝導薄膜｜磁性絶縁体接合を用いたトポロジカル量子現象の探索」
総長賞

2014年3月　東北大学
青葉理学振興会賞

2013年3月

論文 17

Microscopic evaluation of spin and orbital moment in ferromagnetic resonance 査読有り

Yuta Ishii, Yuichi Yamasaki, Yusuke Kozuka, Jana Lustikova, Yoichi Nii, Yoshinori Onose, Yuichi Yokoyama, Masaichiro Mizumaki, Jun-ichi Adachi, Hironori Nakao, Taka-hisa Arima, Yusuke Wakabayashi

Scientific Reports　14　(1)　2024年7月5日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1038/s41598-024-66139-1 　

eISSN：2045-2322

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Abstract Time-resolved X-ray magnetic circular dichroism under the effects of ferromagnetic resonance (FMR), known as X-ray ferromagnetic resonance (XFMR) measurements, enables direct detection of precession dynamics of magnetic moment. Here we demonstrated XFMR measurements and Bayesian analyses as a quantitative probe for the precession of spin and orbital magnetic moments under the FMR effect. Magnetization precessions in two different Pt/Ni-Fe thin film samples were directly detected. Furthermore, the ratio of dynamical spin and orbital magnetic moments was evaluated quantitatively by Bayesian analyses for XFMR energy spectra around the Ni $$L_{2,3}$$ absorption edges. Our study paves the way for a microscopic investigation of the contribution of the orbital magnetic moment to magnetization dynamics.
Emergence of electrochemical catalytic activity via an electrochemical-probe on defective transition metal dichalcogenide nanosheets 査読有り

A. Kumatani, H. Ogawa, T. Endo, J. Lustikova, H. Ida, Y. Takahashi, Y. Miyata, Y. Ikuhara, H. Shiku, Y. Wakayama

APL Energy　2　(1)　2024年2月27日
出版者・発行元： AIP Publishing
DOI： 10.1063/5.0175653 　

eISSN：2770-9000

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Two-dimensional transition metal dichalcogenides (2D TMDs) have shown exceptional electrochemical catalytic activity for the efficient generation of hydrogen through electrochemical water splitting. In the case of molybdenum disulfide (MoS2), a prominent member of 2D TMDs, the electrochemically active sites primarily reside at the edges, while the basal plane, which constitutes the majority of the MoS2 structure, remains relatively inactive. In this study, we aimed to activate the inert sites of the basal plane with some defective structure for hydrogen evolution reaction (HER) by employing an electrochemical-probe in combination with voltage sweeping. The initiation of HER at these previously inactive sites was visualized and confirmed using scanning electrochemical cell microscopy (SECCM). Our findings reveal that the enhanced HER activity originates from surface defects induced by the probing process.
Electrochemical imaging correlated to hydrogen evolution reaction on transition metal dichalcogenide, WS2 査読有り

Akichika Kumatani, Hiroto Ogawa, Takahiko Endo, Yu Kobayashi, Jana Lustikova, Hiroki Ida, Yasufumi Takahashi, Tomokazu Matsue, Yasumitsu Miyata, Hitoshi Shiku

Journal of Vacuum Science and Technology B　41　(5)　2023年8月10日
出版者・発行元： American Vacuum Society
DOI： 10.1116/6.0002706 　

ISSN：2166-2746

eISSN：2166-2754

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The ability of two-dimensional, layered transition-metal dichalcogenides (TMDs) to promote hydrogen evolution reaction (HER) has attracted much attention for hydrogen-generation applications. Their electrocatalytic active sites originally come from unique electronic properties at the edges. Here, we use scanning electrochemical cell microscopy (SECCM) to visualize and quantify the electrochemical HER activities of tungsten disulfide (WS2) islands. We show that the HER correlated current distribution is affected by the number of WS2 layers. SECCM imaging provides a direction for future designs in TMD-based electrocatalysts.
Magnetotransport of thin film Sr_1−xLa_xCuO₂ on (110) DyScO₃ 査読有り

Jana Lustikova, Rui-Feng Wang, Yong Zhong, ShuZe Wang, Akichika Kumatani, Xu-Cun Ma, Qi-Kun Xue, Yong P. Chen

Japanese Journal of Applied Physics　61　(4)　040904-040904　2022年3月17日
出版者・発行元： IOP Publishing
DOI： 10.35848/1347-4065/ac50bc 　

ISSN：0021-4922

eISSN：1347-4065

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Abstract We report measurements of low-temperature magnetoresistance in Sr_1−xLa_xCuO₂ (x = 0.1) epitaxial thin film grown on (110) DyScO₃ single crystal. A positive magnetoresistance which is anisotropic and hysteretic with respect to the in-plane direction of magnetic field appears in Sr_1−xLa_xCuO₂ below T = 5 K, coinciding with antiferromagnetic ordering and strong magnetic anisotropy in DyScO₃. The interplay of magnetotransport in epitaxial Sr_1−xLa_xCuO₂ with magnetism in the substrate is discussed based on magnetostriction and magnetic relaxation in DyScO₃.
Spin pumping from nuclear spin waves 査読有り

Shiomi Yuki, Lustikova Jana, Watanabe Shingo, Hirobe Daichi, Takahashi Saburo, Saitoh Eiji

NATURE PHYSICS　15　(1)　22-+　2019年1月

DOI： 10.1038/s41567-018-0310-x 　

ISSN：1745-2473

eISSN：1745-2481
Vortex rectenna powered by environmental fluctuations 査読有り

Lustikova J, Shiomi Y, Yokoi N, Kabeya N, Kimura N, Ienaga K, Kaneko S, Okuma S, Takahashi S, Saitoh E

NATURE COMMUNICATIONS　9　2018年11月22日

DOI： 10.1038/s41467-018-07352-1 　

ISSN：2041-1723
Spin-current coherence peak in superconductor/magnet junctions 査読有り

Maki Umeda, Yuki Shiomi, Takashi Kikkawa, Tomohiko Niizeki, Jana Lustikova, Saburo Takahashi, Eiji Saitoh

Applied Physics Letters　112　(23)　2018年6月4日

DOI： 10.1063/1.5027456 　

ISSN：0003-6951
磁性絶縁体|超伝導量子渦系におけるトポロジカル整流効果

Lustikova Jana, 齊藤英治, 塩見雄毅, 横井直人, 壁谷典幸, 木村憲彰, 家永紘一郎, 金子真一, 大熊哲, 高橋三郎

日本物理学会講演概要集　73　(0)　670-670　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.73.2.0_670 　
NMRスピンポンピングの観測

塩見雄毅, Lustikova Jana, 渡邉真悟, 廣部大地, 高橋三郎, 齊藤英治

日本物理学会講演概要集　73　(0)　672-672　2018年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.73.2.0_672 　
Oscillatory Nernst effect in Pt vertical bar ferrite vertical bar cuprate-superconductor trilayer films 査読有り

Y. Shiomi, J. Lustikova, E. Saitoh

SCIENTIFIC REPORTS　7　2017年7月

DOI： 10.1038/s41598-017-05747-6 　

ISSN：2045-2322
イットリウム系銅酸化物高温超伝導体におけるスピンゼーベック効果の研究

塩見雄毅, ルスティコバヤナ, 齊藤英治

日本物理学会講演概要集　72　(0)　1064-1064　2017年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.72.1.0_1064 　

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<p>熱流とスピン流の関係を研究するスピンカロリトロニクスが、近年スピントロニクス分野において注目を集めている。その中でもスピンゼーベック効果は、熱流によりスピン流を生成する手法の代表例であり、様々な磁性体｜金属接合系で研究が行われてきた。本研究では、高温超伝導体YBCO薄膜｜磁性体接合系において、スピンゼーベック効果の測定を行ったので実験結果を報告する。</p>
Vector spectroscopy for spin pumping 査読有り

J. Lustikova, Y. Shiomi, E. Saitoh

PHYSICAL REVIEW B　92　(22)　2015年12月

DOI： 10.1103/PhysRevB.92.224436 　

ISSN：1098-0121

eISSN：1550-235X
Enhanced inverse spin Hall contribution at high microwave power levels in La0.67Sr0.33Mn0.3/SrRuO3 epitaxial bilayers 査読有り

S. M. Haidar, Y. Shiomi, J. Lustikova, E. Saitoh

APPLIED PHYSICS LETTERS　107　(15)　2015年10月

DOI： 10.1063/1.4933379 　

ISSN：0003-6951

eISSN：1077-3118
Reducing galvanomagnetic effects in spin pumping measurement with Co75Fe25 as a spin injector 査読有り

S. M. Haidar, R. Iguchi, A. Yagmur, J. Lustikova, Y. Shiomi, E. Saitoh

JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　117　(18)　2015年5月

DOI： 10.1063/1.4921359 　

ISSN：0021-8979

eISSN：1089-7550
Spectral shape deformation in inverse spin Hall voltage in Y3Fe5O12 vertical bar Pt bilayers at high microwave power levels 査読有り

J. Lustikova, Y. Shiomi, Y. Handa, E. Saitoh

JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　117　(7)　2015年2月

DOI： 10.1063/1.4908211 　

ISSN：0021-8979

eISSN：1089-7550
17pCG-8 スピンポンピングにおける縦方向電圧の評価と逆スピンホール効果の分離

Lustikova J., 塩見雄毅, 齊藤英治

日本物理学会講演概要集　70　888-888　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_888 　

ISSN：2189-079X
Spin current generation from sputtered Y3Fe5O12 films 査読有り

J. Lustikova, Y. Shiomi, Z. Qiu, T. Kikkawa, R. Iguchi, K. Uchida, E. Saitoh

JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　116　(15)　2014年10月

DOI： 10.1063/1.4898161 　

ISSN：0021-8979

eISSN：1089-7550

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MISC 4

核スピンを用いたスピン流生成招待有り査読有り

塩見雄毅, Jana Lustikova, 高橋三郎, 齊藤英治

固体物理　54　(6)　27 (305)-35 (313)　2019年6月
出版者・発行元：アグネ技術センター
ISSN： 0454-4544
超伝導体/強磁性体接合系におけるスピン流を用いたコヒーレンスピークの検出

埋田真樹, 塩見雄毅, 吉川貴史, 新関智彦, LUSTIKOVA Jana, 高橋三郎, 高橋三郎, 高橋三郎, 齊藤英治, 齊藤英治, 齊藤英治, 齊藤英治

応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　79th　2018年
7pPSA-16 スパッタ法により作製したY_3Fe_5O_<12>単結晶薄膜におけるスピン流生成(7pPSA 領域3ポスターセッション(スピントロニクス,表面・界面磁性,実験技術,磁性一般),領域3(磁性))

Lustikova Jana, 塩見雄毅, Qiu Zhiyong, 吉川貴史, 井口亮, 内田健一, 齊藤英治

日本物理学会講演概要集　69　(2)　276-276　2014年8月22日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
スパッタ法により作製したY₃Fe₅O₁₂単結晶薄膜におけるスピン流生成

LUSTIKOVA Jana, 塩見雄毅, QIU Zhiyong, 吉川貴史, 井口亮, 内田健, 内田健, 齊藤英治, 齊藤英治, 齊藤英治, 齊藤英治

日本物理学会講演概要集　69　(2)　2014年

ISSN： 1342-8349

講演・口頭発表等 8

「磁性絶縁体|超伝導量子渦系における非相反電気応答」招待有り

Jana Lustikova

第27回渦糸物理ワークショップ（京都大学）　2019年12月17日
Vortex rectenna powered by environmental fluctuations 国際会議

APS March Meeting　2019年3月8日
磁性絶縁体｜超伝導量子渦系におけるトポロジカル整流効果

Jana Lustikova, 塩見雄毅, 横井直人, 壁谷典幸, 木村憲彰, 家永紘一郎, 金子真一, 大熊哲, 高橋三郎, 齊藤英治

第73回日本物理学会秋季大会　2018年9月11日
Oscillatory Nernst effect in Pt|ferrite|cuprate-superconductor trilayer films

J. Lustikova, Y. Shiomi, E. Saitoh

European School on Nanosciences and Nanotechnologies (ESONN)　2017年8月30日
スピンポンピングにおける縦方向電圧の評価と逆スピンホール効果の分離

Jana Lustikova, 塩見雄毅, 齊藤英治

第70回日本物理学会秋季大会　2015年9月17日
DC voltage generation along Hall and longitudinal directions at the ferromagnetic resonance of a Ni81Fe19|Pt film in a microwave cavity 国際会議

J. Lustikova, Y. Shiomi, E. Saitoh

The AIMR International Symposium 2015　2015年2月16日
スパッタ法により作製したY3Fe5O12単結晶薄膜におけるスピン流生成

Jana Lustikova, 塩見雄毅, Zhiyong Qiu, 吉川貴史, 井口亮, 内田健一, 齊藤英治

第69回日本物理学会秋季大会　2014年9月7日
Spin Pumping Utilizing Yttrium Iron Garnet Prepared by Sputtering

J. Lustikova, Y. Shiomi, Z. Qiu, R. Iguchi, E. Saitoh

第127回金属材料研究所講演会　2014年5月28日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 6

超伝導体の内在的スピン担体によるスピン流伝搬・変換現象

LUSTIKOVA JANA

2022年4月～ 2026年3月
超伝導体と磁性体のファンデルワールスヘテロ構造に関する研究

Chen Yong, 熊谷明哉, LUSTIKOVA JANA

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 Scientific Research (A)

研究機関：Tohoku University

2022年4月～ 2026年3月
トポロジカルエキシトニクスの開拓

Chen Yong, 熊谷明哉, LUSTIKOVA JANA, 千葉貴裕

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 Challenging Research (Exploratory)

研究機関：Tohoku University

2021年7月～ 2023年3月

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本研究課題では、二次元ヘリカルディラックフェルミオンに基づいた二層エキシトン凝縮体の実現によって高効率の超流動エキシトン熱電素子や非散逸エキシトン情報素子を創成し、二次元ディラック電子物性を活かした“トポロジカルエキシトニクス”の学理構築を行う。そのために、3次元トポロジカル絶縁体の二次元ディラック電子物性に注目し、トポロジカル表面状態の二層構造において空間的に離れた電子と正孔のクーロン相互作用による二層エキシトン凝縮を実現する必要がある。今年度は、3次元トポロジカル絶縁体の剥離・転写法及び微細加工を行い、二層のトポロジカル表面状態の距離を制御したナノデバイスの作製を試みた。トポロジカル材料には、これまでの研究で所有する磁性・非磁性を制御した150種類以上のトポロジカル絶縁体を利用した。本研究では、特にバルクキャリアを伴わない二次元ディラックバンドを有する良質なBiSbTeSe2トポロジカル絶縁体を利用したデバイス作製法の検討やゲート電圧による二層トポロジカル表面のキャリアを独立的に制御可能か検証した。更に、理論計算からのアプローチも考慮しワークステーションの購入などを検討した。
トポロジカル超伝導材料におけるスピン輸送現象

LUSTIKOVA JANA

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 Early-Career Scientists

研究機関：Tohoku University

2020年4月～ 2022年3月

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本研究では、トポロジカルバンド構造を有する超伝導材料に注目し、電子のスピン軌道相互作用と超伝導の不散逸性の協奏の下のスピン伝搬現象の実験的開拓を行った。トポロジカル超伝導材料と強磁性体の接合構造を有する測定デバイスを構築し、トポロジカル超伝導材料へのスピン注入及び検出実験を行った。強磁性体の接合を用いることで超伝導状態に特有の電気抵抗応答が観測され、その物理機構を検討した。また、結晶基板の磁化緩和や磁歪による薄膜高温超伝導銅酸化物の抵抗率変調を示した。
スピン流を用いた高温超伝導物質のスピン励起の観測

LUSTIKOVA JANA

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：Tohoku University

2019年8月～ 2021年3月

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高温超伝導体の超伝導発現におけるスピン励起の役割が長く研究されてきた。本研究では、電子スピンの流れである「スピン流」による高温超伝導物質のスピン励起の検出を目指し、高温超伝導物質へのスピン注入実験を行った。銅酸化物高温超伝導体及び鉄系超伝導体に強磁性金属の薄膜を製膜し、超伝導体｜強磁性体の構造を作製し、マイクロ波照射によるスピン流注入実験を行った。超伝導物質に注入されたスピン流を強磁性薄膜の磁気緩和定数を通して検出したところ、銅酸化物では超伝導転移温度近傍、鉄系超伝導では構造相転移温度以下における変化が観測され、その物理的機構を検討した。
超伝導を用いたトポロジカルスピン流物性の開拓

Lustikova Jana, LUSTIKOVA JANA

2016年4月～ 2019年3月

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平成30年度では、ｓ波超伝導体・強磁性体における超伝導ボルテックスの非相反輸送現象について、(1)長さスケール、(2) Ginzburg-Landau理論による記述、の二点について研究および発表を行った。以下、それらの詳細を述べる。ボルテックス液体において、電気抵抗の非相反性及びそれに伴う整流効果の観測に昨年度成功した。超伝導体に特有なキャリアである超伝導量子渦（ボルテックス）はその生成及び消滅が試料端のみで実現されるために、ボルテックス・フローが超伝導体内部ではトポロジカルに保護されている。このボルテックスの有するトポロジカル保護の性質により、超伝導膜の裏面と表面で外部磁気環境が異なるだけで、境界条件の非対称性により面直方向の非相反輸送現象が発現する。これは相関距離が原子スケールと短い電子系では期待できない効果であり、「トポロジカル整流効果」と言うことができる。（１）では、基板の磁性の影響、試料の膜厚依存性及び超伝導体と磁性絶縁体の間の絶縁バリアの膜厚依存性を系統的に調べることにより長さスケールを検討するための対照実験を行い、環境の磁気的性質が空間的非対称なことによりボルテックスの非相反フローが実現されることを示した。（２）では、Ginzburg-Landau理論に基づいて、超伝導ボルテックスのトポロジカル保護の性質によって環境の空間的非対称性から非相反ボルテックスフローが実現されること示した。以上の成果によって超伝導ボルテックスによるトポロジカルスピン流物性の開拓ができたと言える。得られた結果は学術論文（3報）として出版し、２件の国内・国際学会での発表を行った。

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