Pt/強磁性体複合構造における超スピン流物性の開拓と構造依存性
Project/Area Number |
10J05780
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
梶原 瑛祐 東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC1)
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Project Period (FY) |
2010 – 2012
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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Keywords | スピン流 / 超スピン流 / スピン波スピン流 / スピンポンピング / Mott絶縁体 / スピントルク / (逆)スピンホール効果 / パラメトリック励起 / スピン波共鳴 |
Research Abstract |
磁場を介しないスピン制御に基づいた次世代メモリや低損失な量子情報伝送技術の創出に向けて、電子スピン角運動量の流れであるスピン流物性に関する研究に大きな興味が集まっている。これまでのスピン流に関する研究のほとんどは、伝導電子が運ぶスピン流:伝導電子スピン流のみに焦点があてられ、物質系も金属合金や半導体に限られていたのが現状である。しかし、スピン流の学理を構築するためには、あらゆる物質系や電子相でも適用できる、スピン流の応答や伝搬機構に関する体系的理解が不可欠であることは明らかである。本研究は、伝導電子スピン流および金属合金・半導体に限られてきたスピン流物性の研究をより一般的な枠組みに拡張し、スピン流物性の体系を構築することにある。このような中、前年度までに研究者は研究目的の1つであった絶縁体中を流れる超スピン流(スピン波スピン流)を初めて観測した。本研究成果は、これまで伝導電子スピン流に限られてきたスピン流の概念を拡張するものである。 前年度までの成果を踏まえ本年度は、さらに様々な電子相でのスピン流物性、とくに複合膜界面でのスピン角運動量交換機構に関して理解することをめざした。申請者は、様々な界面構造を有する白金/磁性体ガーネット複合構造において、超スピン流と伝導電子スピン流とのスピン角運動量交換効率をスピンポンプ法によって評価した。その結果、スピン流交換効率が、試料構造の作製過程および界面構造に強く依存していることが明らかとなった。本研究で、界面観察電子技術を併用することにより、巨大なスピン流交換効率を実現する複合界面状態を見出した。本研究で見積もられたスピン流交換効率は、理論的に計算された値と整合した。本研究により、複合膜界面での実験と理論の両面からの、スピン流交換に関するより詳細な検討が可能となり、スピン流交換メカニズムに関する具体的な議論が可能となった。
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Report
(3 results)
Research Products
(33 results)
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[Journal Article] Interface induced inverse spin Hall effect in bismuth/permalloy bilayer2012
Author(s)
D. Hou, Z. Qiu, K. Harii, Y. Kajiwara, K. Uchida, Y. Fujikawa, H. Nakayama, T. Yoshino, T. An, K. Ando, X. Jin, and E. Saitoh
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Journal Title
Applied Physics Letters
Volume: 101
Issue: 4
Pages: 0424031-4
DOI
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[Journal Article] Inverse spin-Hall effect induced by spin pumping in metallic system2011
Author(s)
K.Ando, S.Takahashi, J.Ieda, Y.Kajiwara, H.Nakayama, T.Yoshino, K.Harii, Y.Fujikawa, M.Matsuo, S.Maekawa, E.Saitoh
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Journal Title
Journal of applied physics
Volume: 103
Issue: 10
DOI
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[Journal Article] Spin current depolarization under high electric fields in undoped InGaAs2011
Author(s)
N.Okamoto, H.Kurebayashi, K.Harii, Y.Kajiwara, H.Beere, I.Farrer, T.Trypiniotis, K.Ando, D.A.Ritchie, C.H.W.Barnes, E.Saitoh
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Journal Title
Applied Physics Letters
Volume: 98
Issue: 24
DOI
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[Journal Article] Transmission of electrical signals by spin-wave interconversion in a magnetic insulator2010
Author(s)
Y.Kajiwara, K.Harii, S.Takahashi, J.Ohe, K.Uchida, M.Mizuguchi, H.Umezawa, H.Kawai, K.Ando, K.Takanashi, S.Maekawa, E.Saitoh
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Journal Title
Nature
Volume: 464
Pages: 262-266
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[Journal Article] Spin Seebeck insulator2010
Author(s)
K.Uchida, J.Xiao, H.Adachi, J.Ohe, S.Takahashi, J.Ieda, T.Ota, Y.Kajiwara, H.Umezawa, H.Kawai, G.E.W.Bauer, S.Maekawa, E.Saitoh
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Journal Title
Nature materials
Volume: 9
Pages: 894-897
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[Presentation] YIG/Pt系におけるスピン流パラメトリック励起の観測2011
Author(s)
梶原瑛祐, Christian Sandweg, Andrii Chumak, Alexander Serga, 安藤和也, Burkard Hillebrallds, 齊藤英治
Organizer
物理学会 第66回年次大会
Place of Presentation
新潟大学五十嵐キャンパス
Year and Date
2011-03-25
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