• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

グラフェンにおける良好なスピンコヒーレンスと単一スピン操作の実現

Research Project

Project/Area Number 11J03876
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied materials science/Crystal engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

唐 振堯  京都大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsスピンポンピング / グラフェン / スピン輸送 / スピンホール効果
Research Abstract

本年度において、博士課程最終年度ということで博士論文の執筆、学位審査に多くの努力を傾注した。私は単層グラフェンでのスピン蓄積と輸送についてスピン流のスピンコヒーレンスの温度依存性を精密に評価することを目指した。スピントロニクス研究、特に分子スピントロニクスにおいて、電気的スピン注入と非局所手法によるグラフェンの純スピン流の生成は最も注目されている。私は単層グラフェンにおける純スピン流の注入及び生成の新しい方法、つまり電気的スピン注入と電気的局所方法を使用せずに単層グラフェンで純スピン流を生成させるスピンポンピング法について検討した。スピンポンピング誘起スピン注入法は、強磁性体/単層グラフェン界面の電気抵抗不整合によるスピン注入効率低下の問題を解決でき、電気的方法に比べ、より純粋なスピン流が生成でき、かつ、従来法と異なり、スピン輸送の直接観測が可能である。この成果により、グラフェンでのスピン輸送の物理学的な研究において、新しいプラットフォームを確立できた。さらに純スピン流の観測にはグラフェン上のPdワイヤーにおける逆スピンホール効果による純スピン流=電流変換を用いるため、目標の達成にはPdの逆スピンホール効果の温度依存性を評価することが必須となる一方、従来Pdの逆スピンホール効果の温度依存性の報告がないため、NiFe/Pd二重層を作成し逆スピンホール効果の温度依存性を測定した。その結果Ptとは異なる温度依存性を示すことがわかり論文発表を行った(Applied Physics Express 6, 083001 (2013))他、応用物理学会における講演も行うなどの研究活動を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は博士論文の執筆、学位審査に多くの努力を傾注した。スピン流のスピンコヒーレンスの温度依存性を精密に評価することを目指すので、目標の達成にはPdの逆スピンホール効果の温度依存性を評価することが必須となる一方、従来Pdの逆スピンホール効果の温度依存性の報告がないため、NiFe1Pd二重層を作成し逆スピンホール効果の温度依存性を測定した。その結果Ptとは異なる温度依存性を示すことがわかり論文発表を行った(Applied Physics Express 6, 083001 (2013))他、応用物理学会における講演も行うなどの研究活動を行った。

Strategy for Future Research Activity

本研究において下記の二つの課題が残されているため、今後下記の課題について追求していくと思っている。
①単層グラフェンでのスピン輸送の輸送機構の解明
現在単層グラフェンのスピン拡散長の温度依存性の測定研究を目指したが、その輸送機構については未だ明らかにされていない。そのため、今後の研究においては単層グラフェンでのスピン輸送機構について追求する予定である。スピン流のスピンコヒーレンスの温度依存性を精密に評価する予定である。
②理論面の更なる理解の深化
新たな物性物理学的知見を得だしているので、今後も引き続き効率よく研究を進め、理論面の更なる理解の深化と併せる予定である。

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Temperature dependence of teh Spin Hall Angle of Palladium2013

    • Author(s)
      Z. Tang, Y. Kitamura, Y. Ando, T. Shinjo and M. Shiraishi
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 6

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamically generated pure spin current in single-layer graphene2013

    • Author(s)
      Zhenyao Tang,
    • Journal Title

      PHYSICAL REVIEW B RAPID COMMUNICATIONS

      Volume: 87 Issue: 14 Pages: 140401-140401

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.140401

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Study on Spin Transport Properties in Single-layer Graphene by Using Magnetization Dynamics2013

    • Author(s)
      Zhenyao Tang
    • Organizer
      58th Annual Conference on Magnetism and Magne tic Materials 2013
    • Place of Presentation
      Denber, Colorad, USA
    • Year and Date
      2013-11-06
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Temperature Dependence of the Spin Hall Angle of Palladium2013

    • Author(s)
      Zhenyao Tang
    • Organizer
      The 74th JSAP Autumn Meeting, 2013
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都)
    • Year and Date
      2013-09-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation of spin transport in single'layer graphene by using a dynamical method2013

    • Author(s)
      Zhenyao Tang
    • Organizer
      JSAP the 60^<th> Spring Meeting, 2013
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学(神奈川県)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Spin-pumping in single layer graphene2012

    • Author(s)
      Zhenyao Tang
    • Organizer
      International Symposium on Terahertz Nanoscience (TeraNano 2012)
    • Place of Presentation
      沖縄電磁波技術センター(沖縄県)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Spin-pumping-induced spin transport in single layer graphene2012

    • Author(s)
      Zhenyao Tang
    • Organizer
      JSAP the 73rd Autumn Meeting, 2009
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamically-generated pure spin current in single layer graphene2012

    • Author(s)
      Zhenyao Tang
    • Organizer
      International Union of Materials Research Societies (IUMRS 2012)
    • Place of Presentation
      Pacifico、Yokohama(神奈川県)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamically-generated pure spin current in single layer graphene2012

    • Author(s)
      Zhenyao Tang
    • Organizer
      International Colloquium on Magnetic Films and Surfaces (ICMFS 2012)
    • Place of Presentation
      Fudan University (中国)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Spin-pumping in single layer graphene2011

    • Author(s)
      唐振堯
    • Organizer
      International Symposium on Terahertz Nanoscience (TeraNano 2011)
    • Place of Presentation
      大阪大学中ノ島センター(大阪府)
    • Year and Date
      2011-11-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi