研究者詳細

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サド　アアカンクシヤ
Sud Aakanksha
Sud Aakanksha
所属
高等研究機構学際科学フロンティア研究所　新領域創成研究部学際基盤研究分野　デバイス・テクノロジー研究領域
職名
助教
学位

  • Ｐｈ．Ｄ．（University College London）

  • Ｍ．Ｓ．（Panjab University）

e-Rad 研究者番号
81004679

所属学協会 3

  • Women in Science Japan (WISJ)

    2025年6月 ～ 継続中

  • Panjab University Alumni Association ( PUAA)

    2014年 ～ 継続中

  • JSAP, Japan Society for Applied Physics

研究キーワード 1

  • Spin orbit torques, Magnonics, Spin waves, Surface acoustic waves, Spin Hall nano-oscillators

研究分野 3

  • 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系 /

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 電気電子材料工学 /

  • ナノテク・材料 / ナノ材料科学 / Spintronics

論文 18

  1. Observation of a non-reciprocal skyrmion Hall effect of hybrid chiral skyrmion tubes in synthetic antiferromagnetic multilayers 査読有り

    Takaaki Dohi, Mona Bhukta, Fabian Kammerbauer, Venkata Krishna Bharadwaj, Ricardo Zarzuela, Aakanksha Sud, Maria-Andromachi Syskaki, Duc Minh Tran, Thibaud Denneulin, Sebastian Wintz, Markus Weigand, Simone Finizio, Jörg Raabe, Robert Frömter, Rafal E. Dunin-Borkowski, Jairo Sinova, Mathias Kläui

    Nature Communications　16　(1)　2025年9月26日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41467-025-63759-7 　

    eISSN：2041-1723

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    Abstract A hybrid chiral skyrmion tube is a well-known example of a 3D topological spin texture, exhibiting an intriguing chirality transition along the thickness direction. This transition progresses from left-handed to right-handed Néel-type chirality, passing through a Bloch-type intermediate state. Such an exotic spin configuration potentially exhibits distinctly different dynamics from that of the common skyrmion tube that exhibits a homogeneous chirality; yet these dynamics have not been ascertained so far. Here, we reveal the distinct features of current-induced dynamics that result from the hybrid chiral skyrmion tube structure in synthetic antiferromagnetic (SyAFM) multilayers. Strikingly, the SyAFM hybrid chiral skyrmion tubes exhibit a non-reciprocal skyrmion Hall effect in the flow regime. The non-reciprocity can even be tuned by the degree of magnetic compensation in the SyAFM systems. Our theoretical modeling qualitatively corroborates that the non-reciprocity stems from the dynamic oscillation of skyrmion helicity during its current-induced motion. The findings highlight the critical role of the internal degrees of freedom of these complex skyrmion tubes for their current-induced dynamics.

  2. Electrically Controlled Nonlinear Magnon-Magnon Coupling in a Synthetic Antiferromagnet 査読有り

    A. Sud, K. Yamamoto, S. Iihama, K. Ishibashi, S. Fukami, H. Kurebayashi, S. Mizukami

    Physical Review Letters　134　(24)　2025年6月20日

    出版者・発行元： American Physical Society (APS)

    DOI： 10.1103/sc6y-rxbg 　

    ISSN：0031-9007

    eISSN：1079-7114

  3. Novel Magnetic Materials for Spintronic Device Technology

    A.Sud, A.Kumar, M. Cubucku

    2025年1月

    DOI： 10.48550/arXiv.2501.19087 　

  4. Observation of a non-reciprocal skyrmion Hall effect of hybrid chiral skyrmion tubes in synthetic antiferromagnetic multilayers

    Takaaki Dohi, Mona Bhukta, Fabian Kammerbauer, Venkata Krishna Bharadwaj, Ricardo Zarzuela, Aakanksha Sud, Maria-Andromachi Syskaki, Duc Minh Tran, Sebastian Wintz, Markus Weigand, Simone Finizio, Jörg Raabe, Robert Frömter, Jairo Sinova, Mathias Kläui

    2024年11月

  5. Spin-Glass States Generated in a van der Waals Magnet by Alkali-Ion Intercalation

    Safe Khan, Eva S.Y. Aw, Liam A.V. Nagle-Cocco, Aakanksha Sud, Sukanya Ghosh, Mohammed K.B. Subhan, Zekun Xue, Charlie Freeman, Dimitrios Sagkovits, Araceli Gutiérrez-Llorente, Ivan Verzhbitskiy, Daan M. Arroo, Christoph W. Zollitsch, Goki Eda, Elton J.G. Santos, Sian E. Dutton, Steven T. Bramwell, Chris A. Howard, Hidekazu Kurebayashi

    Advanced Materials　36　(36)　2024年9月5日

    DOI： 10.1002/adma.202400270 　

    ISSN：0935-9648

    eISSN：1521-4095

  6. Effect of multilayering and crystal orientation on spin-orbit torque efficiency in Ni/Pt layer stacking

    A. Sud, Y. C. Lau, J. Brierley, H. Kurebayashi, T. Seki

    Physical Review Materials　7　(12)　2023年12月

    DOI： 10.1103/PhysRevMaterials.7.124410 　

    eISSN：2475-9953

  7. Magnon-magnon coupling in synthetic ferrimagnets

    A. Sud, K. Yamamoto, K. Z. Suzuki, S. Mizukami, H. Kurebayashi

    Physical Review B　108　(10)　2023年9月1日

    DOI： 10.1103/PhysRevB.108.104407 　

    ISSN：2469-9950

    eISSN：2469-9969

  8. Tailoring interfacial effect in multilayers with Dzyaloshinskii–Moriya interaction by helium ion irradiation

    A. Sud, S. Tacchi, D. Sagkovits, C. Barton, M. Sall, L. H. Diez, E. Stylianidis, N. Smith, L. Wright, S. Zhang, X. Zhang, D. Ravelosona, G. Carlotti, H. Kurebayashi, O. Kazakova, M. Cubukcu

    Scientific Reports　11　(1)　2021年12月

    DOI： 10.1038/s41598-021-02902-y 　

    eISSN：2045-2322

  9. Parity-controlled spin-wave excitations in synthetic antiferromagnets

    A. Sud, Y. Koike, S. Iihama, C. Zollitsch, S. Mizukami, H. Kurebayashi

    Applied Physics Letters　118　(3)　2021年1月18日

    DOI： 10.1063/5.0037427 　

    ISSN：0003-6951

  10. Growth, strain, and spin-orbit torques in epitaxial Ni-Mn-Sb films sputtered on GaAs

    N. Zhao, A. Sud, H. Sukegawa, S. Komori, K. Rogdakis, K. Yamanoi, J. Patchett, J. W.A. Robinson, C. Ciccarelli, H. Kurebayashi

    Physical Review Materials　5　(1)　2021年1月

    DOI： 10.1103/PhysRevMaterials.5.014413 　

    eISSN：2475-9953

  11. Anomalous Effect of Quantum Interference in Organic Spin Filters

    Ashima Bajaj, Prabhleen Kaur, Aakanksha Sud, Marco Berritta, Md Ehesan Ali

    Journal of Physical Chemistry C　124　(44)　24361-24371　2020年11月5日

    DOI： 10.1021/acs.jpcc.0c08199 　

    ISSN：1932-7447

    eISSN：1932-7455

  12. Tunable magnon-magnon coupling in synthetic antiferromagnets

    A. Sud, C. W. Zollitsch, A. Kamimaki, T. Dion, S. Khan, S. Iihama, S. Mizukami, H. Kurebayashi

    Physical Review B　102　(10)　2020年9月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.102.100403 　

    ISSN：2469-9950

    eISSN：2469-9969

  13. Linear piezoresistive strain sensor based on graphene/g-C<inf>3</inf>N<inf>4</inf>/PDMS heterostructure

    Sk Riyajuddin, Sushil Kumar, Surender P. Gaur, Aakanksha Sud, Takahiro Maruyama, Md Ehesan Ali, Kaushik Ghosh

    Nanotechnology　31　(29)　2020年5月1日

    DOI： 10.1088/1361-6528/ab7b88 　

    ISSN：0957-4484

    eISSN：1361-6528

  14. Spin dynamics study in layered van der Waals single-crystal Cr2Ge2Te6

    S. Khan, C. W. Zollitsch, D. M. Arroo, H. Cheng, I. Verzhbitskiy, A. Sud, Y. P. Feng, G. Eda, H. Kurebayashi

    Physical Review B　100　(13)　2019年10月30日

    DOI： 10.1103/PhysRevB.100.134437 　

    ISSN：2469-9950

    eISSN：2469-9969

  15. Spin dynamics study in layered van der Waals single-crystal <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Cr</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Ge</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Te</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math> 査読有り

    S. Khan, C. W. Zollitsch, D. M. Arroo, H. Cheng, I. Verzhbitskiy, A. Sud, Y. P. Feng, G. Eda, H. Kurebayashi

    Physical Review B　100　(13)　2019年10月30日

    出版者・発行元： American Physical Society (APS)

    DOI： 10.1103/physrevb.100.134437 　

    ISSN：2469-9950

    eISSN：2469-9969

  16. Spin transport parameters of NbN thin films characterized by spin pumping experiments

    K. Rogdakis, A. Sud, M. Amado, C. M. Lee, L. McKenzie-Sell, K. R. Jeon, M. Cubukcu, M. G. Blamire, J. W.A. Robinson, L. F. Cohen, H. Kurebayashi

    Physical Review Materials　3　(1)　2019年1月14日

    DOI： 10.1103/PhysRevMaterials.3.014406 　

    eISSN：2475-9953

  17. Study of optical properties of ZnS thin film using simulation software

    A. Sud, R. Kumar

    Int. J. App Nat. Sci　5　13-18　2016年

  18. Investigation of optoelectronic properties of Zns and silver doped Zns using density functional theory

    A. Sud, R. Kumar

    Int. J. Eng. Sci. Invent. Res. Dev　3　198-202　2016年

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書籍等出版物 2

  1. Quantum Magnonic Materials: Coherent Spin Excitations for Next-Generation Spintronics, accepted for publication in Engineering Materials to be published in Springer Nature, 2025

    A. Sud, D. Bossini

    2025年

  2. "Novel Magnetic Materials for Spintronic Device Technology" has been accepted for inclusion in the upcoming book "Advances in Emerging Materials in Electronics, Energy, and Biotechnology: Fabrication, Characterization, and Applications,"

    to be published by Taylor and Francis CRC Press. (2025)　2025年

講演・口頭発表等 30

  1. Physical Reservoir Computing with Spin Hall Nano-Oscillators: Harnessing Transient Dynamics for Neuromorphic Applications

    13th early career Ensemble workshop　2024年12月11日

  2. Physical Reservoir Computing with Spin Hall Nano-Oscillators: Harnessing Transient Dynamics for Neuromorphic Applications

    Aakanksha Sud

    8th Symposium for the Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics and the 7th Symposium on International Joint Graduate Programs in Materials Science and Spintronics (CRCGP-MSSP2024)　2024年11月

  3. Electrically controlled Non-linear Magnon-magnon coupling in synthetic antiferromagnet

    Aakanksha Sud

    WE-Heraeus-Seminar, Physikzentrum, Bad Honnef, Germany　2024年10月

  4. 多様な動的状態を持つスピンホールナノ発振器を使用したリザーバーコンピューティング 招待有り

    Aakanksha Sud

    (第 139 回ナノ・スピン工学研究会(共プロ T))　2024年10月2日

  5. Reservoir Computing Utilizing Transient Dynamics of Spin-Hall Nano-Oscillators

    Aakanksha Sud

    JSAP, Autumn meeting　2024年9月16日

  6. Electrical control of nonlinear coupling between magnon modes in synthetic antiferromagnetic thin films 招待有り

    Aakanksha Sud

    12th Early Career Researchers Ensemble Workshop, Tohoku University　2024年5月20日

  7. Spin pumping driven by nonlinear harmonic generation

    Aakanksha Sud

    TSQS, 2024 Tokyo　2024年2月

  8. Nonlinear coupling mediated by multi-magnon interactions in synthetic antiferromagnetic thin films 招待有り

    Women in Nanofabrication, EIPBN 2024　2024年

  9. JSPS Science Dialogue 招待有り

    Aakanksha Sud

    2023年11月29日

  10. Magnon-magnon coupling induced by symmetry breaking in synthetic ferrimagnetic multi-layers

    JSAP,2023　2023年

  11. Nonlinear coupling mediated in synthetic antiferromagnetic thin films

    JSAP,2023　2023年

  12. Magnon-magnon coupling in Synthetic antiferromagnets

    Magic2021, Poland　2021年

  13. Parity Controlled spin-wave excitations in synthetic antiferromagnets

    IoP Magnetism Conference　2021年

  14. Mode coupling and spin-wave dissipaton in synthetic antiferromagnetic multi-layers

    IoP Magnetism Conference　2021年

  15. Modulation of magnon-magnon coupling by inherent symmetry breaking in synthetic antiferromagnets

    INTERMAG　2021年

  16. Parity Controlled spin-wave excitations in synthetic antiferromagnet

    INTERMAG　2021年

  17. Spin orbit torques in NiMnSb

    N. Zhao, A. Sud

    Mildner Lecture, UCL　2019年5月

  18. Anisotropic Damping of Magnetisation Dynamics in Non-Centrosymmetric Ferromagnet

    IoP Magnetism Conference, Leeds　2019年

  19. Gilbert damping anisotropy in NiMnSb

    Mildner Lecture, UCL 2019　2019年

  20. Spin Dynamics of current magnetization interaction in NbN/YIG bilayers: Phenomena of Spin Pumping induced Inverse spin-Hall effect

    Mildner Lecture, UCL　2018年

  21. Organic Spin-filters

    A. Sud

    INST symposium　2017年

  22. Recent Advances in Heterojunction Solar Cells

    A. Sud

    HETIS 2nd International conference　2016年

  23. Chiral Magnon-Phonon Coupling in Synthetic Antiferromagnets: Tunable Nonreciprocal Energy Transport and Mode Selectivity.

    A. Sud

    FRIS -Zenryoki seminar　2025年6月

  24. Chiral Magnon-Phonon Coupling in Synthetic Antiferromagnets.

    A. Sud, J. Puebla, A. Onoda and S. Fukami

    14th Early Career Researchers Ensemble Workshop, Tohoku,

  25. Chiral Coupling Between Magnons and Phonons

    A. Sud

    DIARE Workshop　2025年2月

  26. Magnon-phonon coupling

    A. Sud

    TI-FRIS workshop, Tohoku, February 2025. ( Poster presentation)　2025年2月

  27. Physical Reservoir Computing Using Spin Hall Nano-Oscillators: Harnessing Multi-Mode Dynamics for Neuromorphic Applications

    A. Sud, A. Kumar, M. Khademi, J. Akerman, S. Fukami

    RIEC international Symposium, Tohoku, 2025　2025年2月

  28. Tailoring interfacial effect in thin films with DMI by He irradiation

    A Sud, S Tacchi, D Sagkovits, C Barton, M Sall, L Herrera Diez, E Stylianidis, N Smith, L Wrigh, S Zhang, Xixiang Zhang, D Ravelosona, G Carlotti, H Kurebayashi, O Kazakova, M Cubukcu

    Intermag　2021年

  29. Magnetisation dynamics in bulk 2D van der Waals layered ferromagnet, Cr2Ge2Te6

    S Khan, C Zollitsch, A Sud, D Arroo, H Cheng, I Verzhbitski, Y Feng, G Eda, H Kurebayashi

    Magnetism 2019

  30. Spin pumping and spin transport in NbN/YIG structures

    K Rogdakis, A Sud, M Amado, C M Lee, J W A Robinson, M G Blamire, L F Cohen, H Kurebayashi

    Magnetism, 2018　2018年

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共同研究・競争的資金等の研究課題 9

  1. 学際研究共創プログラム（Creative Interdisciplinary Collaboration Program）

    Aakanksha Sud, Chao Tang, Katarzyna Gas, Maciej Sawicki

    2025年6月 ～ 2027年6月

  2. Magnons in Motion: Unraveling the Interaction Between Domain Structures and Spin Dynamics in Synthetic Antiferromagnets

    Aakanksha Sud, Takuya Taniguchi

    提供機関：Ensemble Grants for Early Career Researchers 2025

    制度名：Ensemble Grants for Early Career Researchers 2025

    2025年6月 ～ 2026年5月

  3. 2024/25 Tohoku University-University College London Matching Fund

    2025年4月 ～ 2026年4月

  4. 学部学生研究ワーク体験（FRIS URO）

    Aakanksha Sud

    制度名：学部学生研究ワーク体験（FRIS URO）

    2024年11月 ～ 2025年3月

  5. メモリ応用に向けた積層反強磁性体における磁化ダイナミクスの研究

    水上 成美, SUD AAKANKSHA, Sud Aakanksha

    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：Tohoku University

    2023年3月 ～ 2024年3月

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    前年度には、積層反強磁性体を作製し、強磁性（音響）モードや反強磁性（光学）モードといった積層反強磁性体に固有の高速磁化ダイナミクスを評価した。スピン流の手法でそれらの線形モードダイナミクスに加えて、非線形領域のダイナミクスを観測できることも示した。その際、それら2つのモードが混成する特異な非線形ダイナミクスを観測することに成功した。本年度はこの成果をもとにさらに研究を継続した。モード混成ダイナミクスは反強磁性モードの固有周波数が強磁性モードの固有周波数の２倍のところで発生することが多くの実験から明らかとなった。またいくつかのサンプルにおける系統的な実験から、モード混成は強磁性モードの振幅とともに増大することも定量的に明らかとなった。解析モデルを構築し物理的な考察を進めたところ、観測された現象は、強磁性モードを固有状態とする二つのマグノンが混合し反強磁性モードを固有状態とする一つのマグノンになる、いわゆる3マグノン効果がコヒレントに生じることで発生する新しい物理現象であることが明らかとなった。積層反強磁性体では、強磁性モードと反強磁性モードに非常に強い非線形相互作用があることが明らかとなり、その強い相互作用によって比較的容易に非線形現象が発生することが理論的に示唆された。この現象はいわゆるキャビティフォトニクスでも議論されている第二次高調波発生といった現象と本質的に類似の現象であることも明らかとなった。積層反強磁性体をメモリ等に応用する際にも発現しうる効果であり、重要な知見が本研究によって得られた。実験ならびに理論モデルを併せて論文を準備中であり、まもなく投稿の予定である。

  6. Spin orbit torques in magnetic multilayers

    Aakanksha Sud

    提供機関：Engineering and Physical sciences research council, UKRI( EPSRC-DTP UKRI)

    2017年 ～ 2021年

  7. UCL-Tohoku Seed grant

    2020年2月 ～ 2020年3月

  8. Junior research fellowship

    提供機関：Department of science and technology, India

    制度名：Department of science and technology, India

    2016年8月 ～ 2017年8月

  9. JRF Travel grant

    提供機関：Department of science and technology, India

    制度名：Department of science and technology, India

    研究機関：Department of science and technology, India

    2016年12月 ～ 2016年12月

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担当経験のある科目(授業) 1

  1. Teaching Assistant , Analog and Digital electronics　University College London

学術貢献活動 1

  1. International conference (SpinX 2024 : Harnessing Spintronics for Tomorrow's Technology)

    2024年9月9日 ～ 2024年12月11日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等