Spin transport in magnetic nanoparticles

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K14519
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 29010:Applied physical properties-related
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: Oyanagi Koichi 岩手大学, 理工学部, 助教 (50881223)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: スピントロニクス / スピン流 / スピンゼーベック効果 / 常磁性絶縁体

Outline of Final Research Achievements

In the field of spintronics, development of electronic devices utilizing the spin degree of freedom as well as the charge degree of freedom of electrons is underway. Recently, spintronics with paramagnetic insulators is getting much attention because they are found to show excellent spin current transport properties. To this end, we have (1) clarified the mechanism of thermal spin current generation at the paramagnetic insulator/metal interface and (2) fabricated magnetic nanoparticles to demonstrate a new spin current phenomenon using magnetic nanoparticles that show strong fluctuations.

Free Research Field

スピントロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義は、磁性ナノ粒子を用いたスピントロニクス材料を開発することである。特に、磁性ナノ粒子が示す超常磁性は、優れたスピン流輸送特性を示す常磁性絶縁体の利点を室温・低磁場で利用できる可能性を秘めている。本研究によって、常磁性絶縁体で生じる熱的スピン流生成現象の原理が解明されたこと、および、自己組織化によって磁性ナノ粒子の薄膜上の試料を得るための条件が明らかになったこと、で超常磁性や常磁性を示すスピントロニクス材料の設計指針を得ることができた。