ワイル半金属を用いた電流誘起スピン軌道トルクの解明とそのデバイス応用

• Project/Area Number: 20H02174
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 植村 哲也 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (20344476)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 憲治 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (50360946)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000); Fiscal Year 2021: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2020: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
• Keywords: ワイル半金属 / スピン軌道相互作用 / スピン軌道トルク / ハーフメタル強磁性体 / 強磁性トンネル接合

Outline of Research at the Start

本研究の目的は，磁性ワイル半金属材料において発現する強いスピン軌道相互作用を利用した強磁性体磁化制御の学理を確立し，高速性・低消費電力性に優れたスピントロニクスデバイスを実現することである．そのため，ワイル半金属であることが理論的に指摘されているCo基ホイスラー合金をスピン源としたスピン軌道トルクの特性を明らかし，これを利用した磁気抵抗素子ならびに高周波自励発振デバイスを開拓する．本研究の進展により，物性物理学で近年注目されているトポロジカル物質に関する学理の解明が進むことが期待され，さらに，高速性，低消費電力性に優れた磁気メモリや発振素子，高感度磁気センサーへの応用が可能となる．