磁性体スピントロニクスにおいてスピン軌道相互作用の効果は質的に新しい現象を引き起こすため,近年盛んに研究がなされています. 我々はスピン軌道相互作用などの相対論的効果を含む強磁性体の最もシンプルなモデルとして,Dirac方程式に基づく強磁性体(Dirac強磁性体)を一般的な形式で提案し,その輸送特性を明らかにしました.
具体的には異方性磁気抵抗効果(AMR)と異常ホール効果(AHE)とを線形応答理論に沿ってグリーン関数法を用いて調べました. Stoner強磁性体を相対論的領域に拡張すると,強磁性の秩序変数に2種類が考えられる(以下,‘磁化’,‘スピン’と呼ぶ)のですが,AMRを決定する2つの因子「フェルミ面の変形による異方性」と「不純物による減衰定数の異方性への依存性」を,それらの秩序変数依存性を定量的に明らかにしました. AHEに関しての発見は,‘スピン’が有限の場合には,化学ポテンシャルがバンドギャップ中にある場合においても,量子化されていないAHEが生じることを解析的に示しました.