2017 Fiscal Year Annual Research Report
Confinement and enhancement of spin currents by using nano constricted structure
| Project/Area Number |
16K13617
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
湯浅 裕美 (福澤裕美) 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (20756233)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | スピン流 / 狭窄 / スピンゼーベック効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、独自のナノ狭窄構造によってスピン流の閉じ込めに挑戦する。これまでスピン流は磁性体の中で一方向に流れるとされて来たが、ナノ狭窄構造では電流と磁化の急峻な変化により、スピン流が曲げられ閉じ込められるとの予測がされた。閉じ込められたスピン流は、狭窄部分に巨大なスピン蓄積を生じ、これが非磁性体に流れ込むことでスピン流を大幅に増大する可能性がある。ここに着目し、磁性体と非磁性体の接合界面が広いほどスピン流が増大すると考えられていた従来のモデルに対し、本研究では敢えてナノ狭窄構造として接合面積を減らし、スピン流の閉じ込めからスピン流増大を狙う。逆アプローチからの研究により、不足していたスピン流を増大出来れば、スピン流を利用するデバイスの実現に近づくことが出来る。初年度に確立した作成プロセスによって熱流と磁化を急峻に変化すべく、Alの表面酸化プロセスでナノ狭窄構造を作成した。今年度は予定通り、当該構造に温度勾配をつけ、磁化と熱流の急峻な変化を同時に発生し、これによるスピン流ひいては熱起電力を評価した。その結果、狭窄部の熱起電力は期待値より低く、磁性体の層部分におけるネルンスト起電力の方が優位なことを明らかとなった。なお、狭窄部分の面積密度を小さくするにつれ積層膜全体の熱起電力が増加するという傾向を掴んだ。狭窄部の微細構造とスピン流の関係は、今後も調査する必要がある。
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[Presentation] Measurement of XMCD and XAS of Pt in YIG/M/Pt (M=Cr, Ni_80 Fe_20, Co_90 Fe_10, Fe_50 Co_50 and Fe)2017
Author(s)
Ryohei Nakamura, Fumiya Nakata, Gen Nagashima, Sho Inami1, Yudai Hirayama, Motohiro Suzuki, Yuichiro Kurokawa, Hiromi Yuasa
Organizer
強的秩序とその操作に関わる研究グループ第５回研究会
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