| 研究領域 | ナノスピン変換科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
26103003
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
白石 誠司 京都大学, 工学研究科, 教授 (30397682)
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| 研究分担者 |
勝本 信吾 東京大学, 物性研究所, 教授 (10185829)
齋藤 秀和 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (50357068)
浜屋 宏平 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90401281)
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| 研究期間 (年度) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
247,260千円 (直接経費: 190,200千円、間接経費: 57,060千円)
2018年度: 31,330千円 (直接経費: 24,100千円、間接経費: 7,230千円)
2017年度: 43,160千円 (直接経費: 33,200千円、間接経費: 9,960千円)
2016年度: 47,970千円 (直接経費: 36,900千円、間接経費: 11,070千円)
2015年度: 57,330千円 (直接経費: 44,100千円、間接経費: 13,230千円)
2014年度: 67,470千円 (直接経費: 51,900千円、間接経費: 15,570千円)
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| キーワード | スピン変換 / 半導体 / 電気的 / トポロジカル / 非線形 / 電気的スピン変換 / スピン軌道相互作用 / スピン運動量結合 / 電界効果 / スピン流 / メゾスコピック / トポロジカル絶縁体 / 電流＝スピン流変換 / スピン輸送 / スピントロニクス / スピンエレクトロニクス / ホイスラー合金 |
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| 研究成果の概要 |
スピン角運動量を電気的に他の物理量に変換する、という着眼点から新しい変換物理の発見や、従来の変換機構の効率化を目指した。研究の結果、(1)「トポロジカルスピン変換」という新概念に基づくスピン変換を発見できた、(2)金属を極めて薄くした状態に強い電界をかけることで非線形なスピン変換が生じることを発見した、(3)原子膜材料におけるスピン変換機構を見出した、(4)従来の1桁効率のよいスピン変換信号を新しい磁気トンネル接合を作製することで達成した、など傑出した成果を発信した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究開始当初、電気的スピン変換は極めて限定的な材料系・実験条件で可能な現象だ、という理解であったが、本研究の推進によりスピン変換においてはスピンsと結合する物理量が枢軸的に重要であるという基盤学理の理解、特ににk（波数）とL（軌道角運動量）が前者はトポロジカルなスピン変換、後者はスピン軌道相互作用による変換として大きな役割を果たすため極言すればスピン変換の場は遍在（ユビキタス）し、極めて多様な異種界面・表面、またバルク材料がスピン変換のステージとなりうることを理解・実証することができた。またスピン変換効率を決定する微視的要因の理解を大きく進め知的財産権の創出にも至った。
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