| Project/Area Number |
22K14595
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
|
|---|
| Keywords | スピントロニクス / パルスレーザー堆積法 / PLD / 酸化物 / 超伝導 / パルスレーザ堆積法 / LSMO / スピン軌道相互作用 / ペロブスカイト / 酸化物エレクロニクス / 薄膜 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究ではYbOまたは重元素ドープしたペロブスカイト酸化物薄膜を新たなスピン流検出電極として提案し、強磁性絶縁体のEuOとのヘテロ構造において既存材料以上のスピン流/電流変換効率を発現できるかを検証する。並行して、組成比を膜厚方向で連続的に変化させた傾斜組成ヘテロ界面をもつYbO/EuOグラデーション構造について従来のヘテロ構造と性能比較することで、申請者発案の傾斜組成材料とスピントロニクスを融合した「グラデーションスピントロニクス」を実証し新分野創出を試みる。
|
| Outline of Final Research Achievements |
The primary objective of this study is to assess the efficiency of spin current/current conversion in heterostructures featuring ferromagnetic insulators, utilizing thin films of oxides characterized by strong spin-orbit interaction. This investigation focuses on La1-xSrxMnO3 (LSMO), a heavy-element-doped perovskite manganese oxide. The study compares gradient structures incorporating graded-composition hetero-interfaces with uniform-composition heterostructures, employing both LSMO and LSMIO. Unexpectedly, during the course of the study, it was observed that the LSMIO thin film demonstrates superconducting properties, with a maximum transition temperature (Tc) of 125 K achieved at approximately 10% Ir substitution concentration. Despite deviating from the original research objective, this discovery warrants further investigation and may contribute valuable insights to the field.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
LSMO薄膜は強磁性ハーフメタルで、Ptなどの電極層と組み合わせてスピントロニクスデバイスに使われている。Ru:LSMO薄膜にも同様の応用が期待されるが、傾斜組成構造とスピントロニクスの融合研究は新規である。ガルバノミラー走査型PLD装置を使えば、連続的な組成傾斜を作り出せ、磁気モーメントのスピントランスファートルクが増大し、均一組成薄膜よりもスピン特性が向上する可能性が高い。本研究は、この相関を明らかにし、LSMOなどをベースにした新たな分野「グラデーションスピントロニクス」の開拓するうえでの基礎学理の構築に貢献できたことが本研究の学術的意義と考えられる。
|
