2009年のMnSiにおける磁気スキルミオン格子の発見以降、新しいスキルミオン物質の探索が精力的に行われてきました．一つの強力なguiding principleは、空間反転対称性を持たない結晶構造と強磁性的相互作用を併せ持つ系を探すことでした．この方針は実際に大きな成功を収めて、chiralもしくはpolarな結晶構造を持つ新しいスキルミオン物質が数多く発見されてきました．しかし最近になって、反転対称性を持つ結晶構造でありながら磁気スキルミオンを示す物質が見つかってきました．我々は理研/東大の共同研究者によって開拓されてきた希土類磁性元素を含むスキルミオン物質について、放射光X線共鳴磁気散乱や高エネルギー中性子散乱（Gdについては同位体を使った中性子散乱）を用いてその磁気構造を研究しています．

• Gd2PdSi3: Takashi Kurumaji et al. Science 365, 914-918 (2019). 

• Gd3Ru4Al12: Max Hirschberger et al.  Nat. Commun.  10, 5831 (2019). 

• GdRu2Si2: Nguyen Duy Khanh et al. Nat. Nanotech. 15, 444 (2020).

• EuAl4: R. Takagi et al., Nat Commun 13, 1472 (2022).

 我々はスピン系における非平衡現象の時分割測定にも興味を持って取り組んでいます．元々私(中島)が学生時代に取り組んでいたテーマの一つが三角格子反強磁性体のドメイン成長の時分割観測でした(Phys. Rev. B 90, 064431 (2014))．その後理研/東大の賀川氏、大池氏らとの共同研究で、磁気スキルミオン物質MnSiに電流パルスを加えて急加熱・急冷することで実現する「準安定スキルミオン格子」の観測にも取り組みました．J-PARCのイベントデータを活用することで、電流パルスと中性子パルスを同期したストロボ中性子散乱を実現しました．右の動画はJ-PARC MLFのBL15「大観」にてストロボ法を使って測定したスキルミオン格子からの散乱パターンの時間変化です．時分割中性子散乱はまだまだ可能性がありそうなので、新たな実験を計画中です．

• T. Nakajima et al. Phys. Rev. B 98, 014424 (2018).

 我々はスピン・電荷(伝導電子含む)・軌道などの自由度が強く結びついた系を研究しています．そのような系においては、系の”わずかな対称性の変化”が非常に大きな応答を生み出すことが明らかになってきました．我々は結晶構造の対称性に直接作用する”一軸応力”を用いてこの対称性を制御することに取り組んでいます．もちろん、これを使った中性子・X線散乱研究も展開しています．

• Ba2CoGeO7の応力誘起電気分極,  Taro Nakajima et al. Phys. Rev. Lett. 114, 067201 (2015).

• MnSiのスキルミオン相の一軸応力制御: Y. Nii, T. Nakajima et al., Nat. Commun. 6, 8539 (2015).

• DyFeO3におけるPiezomagnetoelectric effect: Taro Nakajima et al., Phys. Rev. Lett. 115, 197205 (2015).

 日本語解説記事

• 「一軸応力で磁化と電気分極を選択的に生み出す」(日本物理学会誌 第74巻第8号 Aug. 2019)

• 「一軸応力を用いたマルチフェロイックおよび磁気スキルミオン系の研究」（高圧力の科学と技術 31巻4号 (2021))