近藤共鳴に対するスピン偏極電子の影響

• Project/Area Number: 16654055
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Condensed matter physics II
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 谷山 智康 東京工業大学, 応用セラミック研究所, 講師 (10302960)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2005: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2004: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
• Keywords: 近藤効果 / スピン注入 / スピン蓄積 / スピン偏極電子

Research Abstract

スピン偏極電子を近藤合金に注入することで、近藤状態がどのように変化するかという学術的に極めて重要な課題について実験的に検討することを目的とする。具体的には強磁性細線と近藤合金との接合を作成し、電気的にスピン偏極電子を近藤合金に注入し、近藤合金の電気抵抗への影響を調査した。また、光学的手法を用いたスピン注入法の可能性についても検討した。
電子線リソグラフィーおよび超高真空蒸着を用いてCuFe/AlOx/Co細線接合を作成し、非局所電極配置を用いてCuFe中のスピン蓄積を計測した。その結果、生じたスピン蓄積による非局所電極Co, CuFe間の起電力の磁場依存性は5Kにおいて正負の磁場に対してそれぞれ特徴的な2つのとびを示した。一方、Al/AlOx/Co接合試料に対しては、正負の磁場に対してそれぞれ一つのとびを示す。これらの相違については現在検討中であるが、接合界面付近における近藤合金中のFeモーメントの振る舞いと関連があると推察される。さらに本研究では、CuFe/GaAs接合試料に対して円偏光を照射することで、GaAs中にスピン偏極電子を励起し、そのスピン偏極電子がCuFe中に注入されるときのCuFeの電気抵抗変化を計測した。その結果、円偏光照射時において、5Kでの電気抵抗が非照射時と比較して低下する傾向が観測された。光照射による発熱の効果については、今後十分に検討する必要があるものの、近藤合金におけるスピン偏極電子の影響を調査する手法として期待できると考えられる。