2023 Fiscal Year Annual Research Report
Spin transport in magnetic nanoparticles
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21K14519
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
大柳 洸一 岩手大学, 理工学部, 助教 (50881223)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / スピン流 / 常磁性絶縁体 / スピンゼーベック効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スピントロニクス分野では、電子の持つ電荷の自由度に加えスピンの自由度をも利用した電子デバイスの開発が行われている。近年、これまでスピン流を長距離に運ぶことができないと考えられてきた常磁性絶縁体が実は優れたスピン流の導体であることが明らかになり、常磁性体を用いたスピントロニクスに注目が集まっている。本研究では、常磁性体を用いたスピントロニクスをさらに発展させるために常磁性絶縁体におけるスピン流現象の原理解明と新たな材料群の開拓を目的とした。特に常磁性体のメリットを活かすために様々な形状・物性を示す磁性ナノ粒子に着目した。本研究課題の目的達成のためにこれまでに以下の研究に取り組んだ。
(1) 常磁性絶縁体と金属薄膜の界面においてスピン流が輸送される原理を、磁気抵抗効果の測定と理論的解析によって明らかにした。
（2） 常磁性絶縁体と金属薄膜からなる系において熱的にスピン流を生成する常磁性スピンゼーベック効果について実験的・理論的に研究をおこない、その原理を解明した。この知見は、強磁性ナノ粒子において発現する超常磁性状態の磁化を用いたスピンゼーベック効果の原理を理解する上で欠かすことができない重要な知見である。この成果はPhysical Review B誌に掲載された。
（3） 磁性ナノ粒子の合成を行い、それらが示す強磁性や超常磁性が自己組織化を用いて強磁性ナノ粒子の薄膜化を試みた。その結果、10nm程度の強磁性ナノ粒子が薄膜化する条件を絞り込むことができた。
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