Metal-oxide spin-orbit electronics

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H00864
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 29:Applied condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: ANDO KAZUYA 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30579610)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 史 蹟 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (70293123) ; 望月 維人 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80450419)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: スピン流 / スピン軌道トルク

Outline of Final Research Achievements

The generation of spin currents using spin-orbit coupling has been the foundation of modern spintronics. The spin-current generation provides novel phenomena and functionalities, such as electrical manipulation of magnetization through spin-orbit torque. This study explored the spin-orbit torques originating from spin currents and spin polarization due to interfacial and bulk spin-orbit coupling based on the oxidation level control of spintronics devices. Our results provide insights for controlling the interfacial and bulk spin-orbit torques.

Free Research Field

スピントロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

スピン軌道相互作用を中心とした近年のスピントロニクスにおいて、スピン軌道トルクの物性開拓は、固体素子におけるスピン物性の本質的理解に重要な知見を与えるだけでなく、不揮発記憶素子、高周波発振素子、ニューロモルフィック素子といった様々なスピン素子構築の鍵である。今回の研究により明らかとなったスピン軌道トルクの制御原理は、界面・バルクスピン軌道相互作用に起因するスピン流・スピン分極生成に関する重要な知見を与え、スピン軌道相互作用を中心とした電子スピン物理・工学の発展に貢献するものである。