スピンカロリトロニクスにおけるナノスケール熱伝導の解明と制御
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22K20495
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0402:Nano/micro science, applied condensed matter physics, applied physics and engineering, and related fields
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
平井 孝昌 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究拠点, 研究員 (30949863)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | スピンカロリトロニクス / 熱伝導 / 時間領域サーモリフレクタンス / マグノン / スピントロニクス / 熱工学 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、スピントロニクスと熱工学の融合研究領域：スピンカロリトロニクスにおいて未発展な、ナノスケール領域および界面におけるスピンを介した“熱エネルギー伝導”を解明し、その原理に基づく新奇熱制御機能を開拓することにある。外場の印加を可能とし、測定温度が可変な光学的熱伝導率計測系を構築し、コンビナトリアル物質設計に基づいたハイスループットな磁性・スピントロニクス材料の熱伝導計測を行うことで、スピンを利用した熱伝導制御研究をスピンカロリトロニクスにおいて主流な電流/スピン流⇔熱流の相互変換現象の物性探索研究に比肩するものへと押し上げる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目標「スピンを介したナノスケール熱伝導の理解/制御手法の確立」を達成するために、(i)磁場印加可能なナノスケール熱伝導率計測系の確立と(ii)磁性積層膜を基軸としたハイスループット熱伝導計測の２課題に取り組んだ。(i)については、超短パルスレーザーを用いた時間領域サーモリフレクタンス（time-domain thermoreflectance: TDTR）法を電磁石または超伝導マグネット内蔵クライオスタットと組み合わせた計測系の構築を進めた。(ii)については、立上げが完了した室温計測系を用いて、磁性多層膜における磁気熱抵抗効果の調査と磁気熱電変換に資する熱伝導率低減構造の調査を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(i)について、室温で最大2Tの磁場印加を可能とするTDTR計測系の立上げは完了し、低温用の光学系はクライオスタット内へのレーザー光の導入まで進行している。レーザー光源を２つの計測系で併用していることを鑑みると順調に推進できていると考えている。(ii)については、複数の材料系で有望な熱伝導制御に関する結果が得られており、論文執筆を進めているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、設定した２課題(i),(ii)を継続して推進する。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
