5d電子系酸化物を用いたスピン軌道トルクの電界制御とデバイス応用

Research Project

Project/Area Number	24K00924
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	上田浩平大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (60835289)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000) Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2024: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
Keywords	5d電子系酸化物 / スピントロニクス / エピタキシャル / スピン軌道相互作用 / スピン軌道トルク
Outline of Research at the Start	非磁性層と磁性層から構成される二層膜デバイスにおいてスピン軌道トルク誘起磁化反転は、磁性層に磁気ビットを書き込む技術として、不揮発性磁気メモリ開発に貢献する。しかし、磁化方向を操作するスピン軌道トルクが物質固有の性質であり、デバイス設計の強い制限になっている。そこで、トポロジカル電子構造を有する5d電子系酸化物に着目することで、エピタキシャル歪み効果や電界効果を介したスピン軌道トルクの大きな変調が期待できる。本研究では、5d電子系酸化物とスピン軌道トルクの相関を解明し、その符号と生成効率の制御指針を得る。さらに、電界制御を元に、単一デバイスにおいて磁化方向が自在に操作できることを実証する。