2022 Fiscal Year Annual Research Report
スピン流駆動型アインシュタイン・ドハース効果の理論構築と実証実験研究
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20H01863
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
松尾 衛 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, 客員研究員 (80581090)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
針井 一哉 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 量子機能創製研究センター, 主任研究員 (00633900)
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, 研究主幹 (30455282)
成島 哲也 分子科学研究所, メゾスコピック計測研究センター, 特別訪問研究員 (50447314)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | スピンメカトロニクス / アインシュタインドハース効果 / バーネット効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はスピンダイナミクスによる巨視的運動制御の学理構築であり、この目的を達成するために、非慣性系の量子論と非平衡グリーン関数法を用いた理論と、スピン流の角運動量を高感度検出可能なスピントロニクスとMEMS技術を融合した実験の両面からのアプローチを用いる。本研究が目指すスピンダイナミクスからの巨視的運動制御は、従来利用されていなかった全く新しい動力原理であることから、基礎物理研究の進展のみならず、スピン自由度を直接利用するナノモーターやナノスケールの機械運動をスピンによって検出するモーションセンサーといった応用研究やそのための材料開発など幅広い分野への波及効果が期待できる。
本年度、理論については、光と格子の擬角運動量の相互変換、バルク超伝導体における磁気回転効果、マグノン粘性流体の理論、バレー自由度を含めた磁気回転効果に関する電子流体理論、強相関効果が支配的となるスピントンネル輸送に関する理論構築を行い論文執筆、出版した。実験については、表面弾性波に起因するバーネット磁場の測定のため、スピン欠陥を含むダイヤモンド基板とSiC基板上に圧電性薄膜と櫛形電極を形成し、表面弾性波の伝搬特性について測定を行った。また、磁性流体を用いたバーネット効果測定を系統的に行った。その結果、溶媒密度に比例してバーネット磁場が大きくなることがわかった。これらの結果を論文にまとめている。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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