2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | nano spin conversion science |
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26103002
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大谷 義近 東京大学, 物性研究所, 教授 (60245610)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
JANSEN Ronald 独立行政法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (40600250)
松倉 文礼 東北大学, 学内共同利用施設等, 教授 (50261574)
木村 崇 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80360535)
小野 輝男 京都大学, 化学研究所, 教授 (90296749)
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| Project Period (FY) |
2014-06-27 – 2019-03-31
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| Keywords | スピン流 / スピン軌道相互作用 / スピンホール効果 / スピン電荷変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は基板の影響を取り除き界面で生じる現象のみを捉えることの出来る素子作製に必要不可欠な収束イオンビーム微細加工装置の購入を進めた。スペックの設定、それに適合する装置の選定を行い年度内に購入と設置を完了した。現在、装置を実際に使用して素子作製プロセスを最適化しているところである。
これと並行して、予備実験として超伝導体を利用したスピンホール効果、金属／酸化物界面に特徴的に生じるラシュバ効果を利用したスピン・電荷変換の測定、Pt/IrMn/FeCoBの多層構造膜中のPt層のスピンホール効果を利用したIrMn反強磁性体へのスピン注入、強磁性半導体(Ga,Mn)As/非磁性金属Pt接合でのスピンポンピングによる磁化ダイナミクス-スピン流変換、逆スピンホール効果によるスピン流-電流変換を行った。
その結果得られた主な成果は次の通りである。１）超伝導NbN内で準粒子を媒介として巨大なスピンホール効果が生じることを発見した。２）銅/Bi酸化物界面でスピンモーメンタムロッキングによる巨大なスピン流・電流変換が生じることを見出した。３）Pt層から注入されたスピン流がIrMnを媒介してFeCoBまで到達することを発見した。４）(Ga,Mn)As/Pt界面では(Ga,Mn)As/GaAs界面に比して約10倍の高効率スピン流生成が可能であることを明らかにした。
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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
実績でも述べたように購入計画に基づいて機器選定を行い、収束イオンビーム微細加工装置を購入と装置の設置を完了することが出来た。その他予備実験も行い、様々な界面により生じるスピン変換物性を開拓することが出来たことからおおむね順調に進展していると自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、得られた界面誘起スピン変換物性に着目して、それらを抽出することの出来る素子作製の最適化をはかると同時にさらに新しい磁気的スピン変換物性の開拓に注力する。
特に、界面だけではなく良質な単結晶にも着目し、それらを微細化する事により出現する特徴的なスピン変換物性の探索を試みる。
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[Presentation] スピン流が人工反強磁性体に及ぼす影響の研究 II2015
Author(s)
田中健勝, 森山貴広, 永田真己, 水野隼翔, 関剛斎, 高梨弘毅, 千葉貴裕, 高橋三郎, Gerrit E. W. Bauer, 小野輝男
Organizer
日本物理学会第70回年次大会
Place of Presentation
早稲田大学早稲田キャンパス（東京都新宿区）
Year and Date
2015-03-21 – 2015-03-21
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[Presentation] g-factorの膜厚依存性2015
Author(s)
水野隼翔,森山貴広,河口真志,永田真己, 田中健勝,小山知弘,千葉大地,小野輝男
Organizer
平成26年度スピン変換年次報告会
Place of Presentation
京都大学桂キャンパス（京都市左京区）
Year and Date
2015-03-04 – 2015-03-04
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[Presentation] 人工反強磁性体における磁化とスピン流の相互作用の研究2015
Author(s)
田中健勝, 森山貴広, 永田真己, 水野隼翔, 関剛斎, 高梨弘毅, 千葉貴裕, 高橋三郎, Gerrit E. W. Bauer, 小野輝男
Organizer
平成26年度ナノスピン変換科学年次報告会
Place of Presentation
京都大学桂キャンパス（京都市左京区）
Year and Date
2015-03-04 – 2015-03-04
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[Presentation] スピンホール効果による磁壁クリープの研究2015
Author(s)
谷口卓也, Kim Kab-Jin, 東野隆之, 森山貴広, 小野輝男
Organizer
第13回 低温物質科学研究センター講演会・研究交流会
Place of Presentation
京都大学百周年時計台記念館（京都府京都市）
Year and Date
2015-02-10 – 2015-02-10
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[Presentation] 人工反強磁性体における磁化とスピン流の相互作用の研究2015
Author(s)
田中健勝, 森山貴広, 永田真己, 水野隼翔, 関剛斎, 高梨弘毅, 千葉貴裕, 高橋三郎, Gerrit E. W. Bauer, 小野輝男
Organizer
第13回 低温物質科学研究センター講演会・研究交流会
Place of Presentation
京都大学百周年時計台記念館（京都府京都市）
Year and Date
2015-02-10 – 2015-02-10
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[Presentation] Micromagnetic simulation of Snell’s law for spin waves2014
Author(s)
Hiroshi Hata, Takahiro Moriyama, Kenji Tanabe, Kensuke Kobayashi, Ryo Matsumoto, Shuichi Murakami, Jun-Ichiro Ohe, Daichi Chiba, Teruo Ono
Organizer
The 59th Annual Magnetism and Magnetic Materials (MMM) Conference
Place of Presentation
Honolulu, Hawaii, USA
Year and Date
2014-11-07 – 2014-11-07
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[Presentation] Field-driven domain-wall dynamics in the presence of Dzyaloshinskii-Moriya interaction: velocity enhancement by the spin wave emission2014
Author(s)
Yoko Yoshimura, Kab-Jin Kim, Takuya Taniguchi, Kohei Ueda, Ryo Hiramatsu, Takahiro Moriyama, Hironobu Tanigawa, Eiji Kariyada, Yoshinobu Nakatani, and Teruo Ono
Organizer
The 59th Annual Magnetism and Magnetic Materials (MMM) Conference
Place of Presentation
Honolulu, Hawaii, USA
Year and Date
2014-11-05 – 2014-11-05
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[Presentation] Negative spin motive force induced in magnetite thin films2014
Author(s)
Masaki Nagata, Takahiro Moriyama, Kenjitanabe, Daichi Chiba, Junichiro Ohe, Yuki Hisamatsu, Tomohiko Niizeki, Hideto Yanagihara, Eiji Kita, Teruo Ono
Organizer
The 59th Annual Magnetism and Magnetic Materials (MMM) Conference
Place of Presentation
Honolulu, Hawaii, USA
Year and Date
2014-11-04 – 2014-11-04
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