2014 Fiscal Year Annual Research Report
異種秩序状態の混成によって生じるスピン輸送現象の理論的研究
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25887053
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
挽野 真一 独立行政法人理化学研究所, 柚木計算物性物理研究室, 基礎科学特別研究員 (80587923)
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| Project Period (FY) |
2013-08-30 – 2015-03-31
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| Keywords | 強磁性ジョセフソン接合 / 超伝導体 / 強磁性体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ジョセフソン接合を用いた、1)スピン流を簡単に生成する方法、1)強磁性体の磁壁の運動を測定する方法、そして、3)超伝導体を利用した低消費電力のメモリーへの応用が期待されるジョセフソンデバイスの理論的提案を行った。
1. 強磁性絶縁体を２つの超伝導遺体で挟んだ強磁性ジョセフソン接合において、接合が非一様な場合のスピン波と結合した超伝導体間の位相差に関する動力学を理論的に調べた。位相差の従う偏微分方程式を解いてジョセフソン電流を調べた。その結果、直流電圧を印加する事によって強磁性体のスピン波を励起することが出来る事を明らかにした。これは、強磁性ジョセフソン接合を用いると直流電圧のみでスピンポンピングを利用する事が出来ることを示唆している。
2. 強磁性体で隔てられた超伝導体の接合(強磁性ジョセフソン接合)を考え、強磁性体の磁壁幅が時間変化(breathing modeと呼ばれる)している場合の電流電圧特性を理論的に調べた。その結果、電流電圧特性が階段構造を示す事を明らかにした。更に本研究で調べた強磁性ジョセフソン接合は、高感度にbreathing modeを測定するデバイスとなり得る事を理論的に提案した。
3. 2つの超伝導体で挟まれた常伝導体の上下に強磁性絶縁体を接合したジョセフソン接合におけるジョセフソン電流を理論的に調べた。強磁性絶縁体と常伝導体の接合部分では、磁気的近接効果を考慮して、ジョセフソン電流の流れる向きが変わる0-パイ転移が起こる事を示した。また、強磁性絶縁体の磁化の向きを変えることで0-パイ転移が制御出来る事も理論的に示した。これは、低ジュール熱のスイッチングデバイスに応用できることを示唆している。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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