Foundation of orbital current and its application for controlling magnetic moment

• Project/Area Number: 23H00176
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 林 将光 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70517854)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 浩次 三重大学, 工学研究科, 教授 (70281847)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥47,840,000 (Direct Cost: ¥36,800,000、Indirect Cost: ¥11,040,000); Fiscal Year 2025: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000); Fiscal Year 2024: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000); Fiscal Year 2023: ¥24,180,000 (Direct Cost: ¥18,600,000、Indirect Cost: ¥5,580,000)
• Keywords: スピン流 / 軌道流 / 磁気光学効果 / 薄膜ヘテロ構造

Outline of Research at the Start

スピン流を使った次世代磁気メモリの実用化にあたり課題となっているのがスピン流生成効率の向上である。そこで注目されているのが、原理的にはスピン流よりも大きな角運動量を運搬できる軌道流である。一方で、電流から軌道流を生成する効率や、軌道流が磁化とどのように相互作用するかについて実験的な検証がほとんどなく、その全容は未解明である。そこで本研究は、申請者らが確立した磁気光学効果を応用した光学測定法を利用して軌道流の定量評価を行い、第一原理計算などの理論的考察と合わせて、軌道流を利用した革新的な磁化制御技術の学理を確立する。