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2010 Fiscal Year Annual Research Report

熱によるスピン流生成メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 22740210
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

安立 裕人  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 任期付研究員 (10397903)

Keywordsスピントロニクス / スピン流 / スピンゼーベック効果 / 熱
Research Abstract

2008年に日本で発見された「スピンゼーベック効果」は、熱エネルギーからスピン(磁気)の流れであるスピン流を作り出す現象である。生成されたスピン流はスピンホール効果と呼ばれる現象を用いることで電気の流れに変換されるため、スピンゼーベック効果を用いれば通常の熱電現象と同じように熱エネルギーから電気の流れを作り出すことが可能となる。そのため、スピンゼーベック効果は新たな熱電現象として大きな発展の可能性を秘めている。
この研究課題では、スピンゼーベック効果のメカニズムの解明を目指している。これまで我々は、非平衡の磁気励起(マグノン)がスピンゼーベック効果を引き起こすマグノン媒介スピンゼーベック効果の理論を発展させてきた。しかしごく最近になって観測された、スピンゼーベック効果の低温の増大はこの理論によっては説明出来ない。
我々は、この異常な温度依存性を説明するために、非平衡の格子振動(フォノン)がマグノンの分布関数を変調する、フォノンドラッグ・スピンゼーベック効果の理論を新たに発展させた。そして、スピンゼーベック効果の低温での増大を見事に説明するとともに、より低温ではスピンゼーベック効果が減少すべきで、結果としてスピンゼーベック効果は低温でピークを持つ事を理論的に予言した。

  • Research Products

    (9 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Linear-response theory of spin Seebeck effect in ferromagnetic insulators2011

    • Author(s)
      H.Adachi, J.Ohe, S.Takahashi, S.Maekawa
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 83 Pages: 094410(1)-094410(6)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerial Study on the spin Seebeck effect2011

    • Author(s)
      J.Ohe, H.Adachi, S.Tsikahashi, S.Maekawa
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 83 Pages: 115118(1)-115118(5)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] スピンと熱の新しいかかわり2011

    • Author(s)
      安立裕人、前川禎通
    • Journal Title

      日本磁気学会誌(まぐね)

      Volume: 5 Pages: 256-263

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spin Seebeck Insulator2010

    • Author(s)
      K.Uchida, J.Xiao, H.Adachi, et al
    • Journal Title

      Nature Materials

      Volume: 9 Pages: 894-897

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gigantic enhancement of spin Seebeck effect by phonon drag2010

    • Author(s)
      H.Adachi, K.Uchida, E.Saitoh, J.Ohe, S.Takahashi, S.Maekawa
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 97 Pages: 252506(1)-252506(3)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] スピンゼーベック効果2011

    • Author(s)
      安立裕人、前川禎通
    • Organizer
      スピンエレクトロニクス理論、シミュレーションの最近の進展
    • Place of Presentation
      中央大学駿河台記念館
    • Year and Date
      2011-01-23
  • [Presentation] 集団励起を介する熱スピン流の理論解析III2010

    • Author(s)
      安立裕人、大江純一郎、高橋三郎、前川禎通
    • Organizer
      2010年日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-24
  • [Presentation] スピン波媒介スピンゼーベック効果2010

    • Author(s)
      安立裕人、大江純一郎、高橋三郎、前川禎通
    • Organizer
      スピン流の創出と制御平成22年度研究会
    • Place of Presentation
      京都大学化学研究所
    • Year and Date
      2010-06-24
  • [Remarks]

    • URL

      http://asrc.jaea.go.jp/soshiki/gr/mori-gr/research.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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