2018 Fiscal Year Annual Research Report
High-efficiency spin current generation using intense terahertz light
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17H06601
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡村 嘉大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (20804735)
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| Project Period (FY) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / エデルシュタイン効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スピントロニクスでは、省電力スピン制御の新原理の開拓が盛んに進められている。特にスピン流生成は、物性物理における最も大きなテーマの１つとして盛んに研究されている。実際にこれまでスピンホール効果、スピンゼーベック効果、スピンガルバニック効果など、電気、熱、光を用いた様々な方法でスピン流生成は実証されてきた。
本研究では、高強度テラヘルツ光を用いることによって高効率スピン流生成の新原理構築を目指す。テラヘルツ領域はドルーデ応答や磁気共鳴などの多彩な応答が存在する上に、光学実験の特長を活かし、超高速応答やスピン偏極方向などの詳細な知見が得られることが期待できる。
今年度は、電場の２次に比例するスピン流生成の観測に向けて、１次の効果として知られるラシュバ・エデルシュタイン効果の観測をカイラルな結晶構造を持つFeGeという物質において行った。その結果、電流とスピン偏極が平行になっていることがわかり、カイラルな系を持つ物質において期待される振る舞いが観測できた。さらに磁場依存性についても詳細に測定を行い、磁気相との相関について調べた。加えて、その他多くの物質においてこの効果の観測を目指し、ラシュバ的な対称性を持つGeTeや積層薄膜についても同様の測定を行ったが、信号を観測することはできなかった。
また、テラヘルツ照射した際のスピンダイナミクスを研究することが目標であるため、取り扱う予定の物質においてテラヘルツ領域の定常スペクトルを測定した。MnSi、MnGeなどでは典型的なドルーデ応答的な振る舞いを観測しテラヘルツ光照射下でのキャリアダイナミクスを確立することに成功した。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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