2019 Fiscal Year Annual Research Report
Coupling between spin and mechanical rotation in spintronics
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17H02927
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
前川 禎通 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 上級研究員 (60005973)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中堂 博之 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (30455282)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / 角運動量補償温度 / 表面弾性波 / 力学回転 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
物質の持つ様々な角運動量（スピン）と力学回転との相互作用を明らかにし、力学回転による角運動量制御法を確立するとともに、力学回転運動を組み込んだスピントロニクス（スピンメカトロニクス）を開拓するのが当研究の目的である。１９１５年にアインシュタイン達は、力学回転と磁気モーメントの結合を見出し（アインシュタイン-ド・ハース効果）、電子の角運動量が磁気の起源であることを明らかにした。物質の持つ角運動量は、電子スピン、原子核スピン、力学回転、流体中の渦（局所回転）等多彩である。これらの角運動量間の相互変換を用いて、非慣性系におけるゲージ理論を枠組みとし、現代的手法を駆使した実験手法と組み合わせ、スピントロニクスの新たな展開を行った。
実験グループと共同で、（１）バーネット効果を用いたフェリ磁性体の角運動量補償温度の測定方法の提案、と（２）表面音波を用いたスピン流生を行った。スピントロニクスでは、伝導電子と磁化との角運動量のやり取りが重要であり、フェリ磁性体を用いた場合、角運動量補償温度で物理現象が大きく変化する可能性がある。しかし、これまでは角運動量補償温度を直接検出する方法がなかった。我々が今回提案した手法（１）は今後、スピントロニクスだけでなく、様々な分野で有用になると期待される。（２）については、表面弾性波の持つ角運動量を電子スピンに変換する手法であり、更なる表面弾性波のスピントロニクスへの展開が期待される。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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