| Project/Area Number |
22K18686
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Kikkawa Takashi 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60828846)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | 核スピン / 核スピントロニクス / 核磁気共鳴 / スピン流 / スピントロニクス |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、核スピンの持つ高コヒーレンス性に基づく核磁気共鳴（NMR）と高い操作性・機能性をもつスピントロニクス技術とを融合させた新しい分光学の開拓に取り組む。電子スピンと核スピン（NMR）モードの混成効果が顕著な物質群を対象に、マイクロ波電流を入力として生じる核スピン歳差応答効果及びスピン流-電流変換に基づく電圧を出力とした電気測定を行う。本研究を通じて、電気的に核スピン励起を変調・検出する新しい科学技術の創出を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we have explored a new spectroscopic approach that combines nuclear magnetic resonance (NMR), relying on the high coherence of nuclear spins, with spintronics technology, which offers high operability and functionality. Our research focused on magnetic materials with small magnetic anisotropy and significant coupling effects between electronic spins and nuclear spin (NMR) modes through hyperfine interaction. We successfully detected signals based on the nuclear spin precession induced by microwave input. The result obtained here may open the door of new type of NMR spectroscopy.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究により、情報記録や読み出しの根幹技術となっているスピントロニクス分野の手法を使って、原子核スピン（核スピン）の状態を電気的に制御したり、読み出す新しいタイプの物理現象及び分光学が開拓された。素子に高周波電流を流すだけで、実効的に核スピンに働く有効磁場（超微細磁場）を制御でき、核スピンと電子スピンの制御を実現したことは、基礎・応用の両面において意義深いと言える。今後本研究で見出した手法を利用することで、核スピントロニクス分野の発展及び学理構築が実現されていくと期待される。
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