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両極伝導性水素吸蔵体を利用した電荷・スピンの相反型蓄積機能

研究課題

研究課題/領域番号 15K04648
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物性
研究機関埼玉大学

研究代表者

酒井 政道  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40192588)

研究分担者 長谷川 繁彦  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50189528)
連携研究者 粟野 博之  豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40571675)
研究協力者 黒川 雄一郎  
北島 彰  
樋口 宏二  
中村 修  
花尻 達郎  
中島 義賢  
徳田 正秀  
藤井 泰彦  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードスピントロニクス / スピン軌道相互作用 / 両極性伝導 / 水素吸蔵体YH2 / スピン流の自律モード / スピン蓄積 / 電荷蓄積 / 共鳴ホール効果 / バイポーラ伝導 / 電流スピン偏極 / 異常ホール効果
研究成果の概要

イットリウム(Y)などの希土類金属と水素(H)との化合物YH2では、電子の他に正孔も電気伝導に寄与する。正負の電荷の違いの他にアップかダウンかというスピン磁気モーメントの違いも考慮すると、YH2では電子/正孔電流、電子/正孔スピン流という4種類の流れが発生し得る。本研究は、これら4つの流れが共存する舞台としてHall素子を製作して、ソース電極から正孔電流/スピン流を、ドレイン電極から電子電流/スピン流を、それぞれHall素子のチャネル部に供給しながら、外部磁場の下、電気およびスピン伝導に注目した研究を行った。その結果、スピン流の自律モードに共鳴したHall効果を初めて観測することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Resonant Hall effect under generation of a self-sustaining mode of spin current in nonmagnetic bipolar conductors with identical characters between holes and electrons2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Sakai, Hiraku Takao, Tomoyoshi Matsunaga, Makoto Nishimagi, Keitaro Iizasa, Takahito Sakuraba, Koji Higuchi, Akira Kitajima, Shigehiko Hasegawa, Osamu Nakamura, Yuichiro Kurokawa, Hiroyuki Awano
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Appied Physics

      巻: 57 号: 3 ページ: 033001-033001

    • DOI

      10.7567/jjap.57.033001

    • NAID

      210000148707

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Purification of commercial yttrium metal: Removal of fulorine2017

    • 著者名/発表者名
      Ayato Takenouchi, Takashi Otomo, Kota Niwa, Masamichi Sakai, Yoshiaki Saito, Tomoyuki Kirigane, Masashi Kosaka, Shigehiko Hasegawa, Osamu Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 468 ページ: 701-704

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2016.11.091

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fabrication of YH3 thin film using Pd/Ni co-capping layer: Ni thickness effect2017

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Yabuki, Hiroaki Hirama, Nobuhiko Aoki, Masamichi Sakai, Yoshiaki Saito, Koich Higuchi, Akira Kitajima, Shigehiko Hasegawa, Osamu Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 468 ページ: 714-717

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2016.10.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Low-temperature and low-H2 pressure synthesis of hydride semiconductor YH3 using Pd/Ni co-capped YH2 film2016

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Yabuki, Hiroaki Hirama, Masamichi Sakai, Yoshiaki Saito, Koichi Higuchi, Akira Kitajima, Shigehiko Hasegawa, Osamu Nakamura
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 624 ページ: 175-180

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2017.01.025

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Macroscopic kinematics of the Hall electric field under influence of carrier magnetic moments2016

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Sakai
    • 雑誌名

      AIP ADVANCES

      巻: 6 号: 6

    • DOI

      10.1063/1.4954808

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 両極性伝導体の電荷・スピン輸送によるエントロピー生成2018

    • 著者名/発表者名
      Aktar MST Sanjida、酒井 政道、中村 修、長谷川 繁彦
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Pt 触媒を用いて作製した半導体相 YH3のホール効果2018

    • 著者名/発表者名
      菅沼 奈央, 佐藤 枢, 秋里 宗次郎, 三上 亮太1, 高橋 侑太郎1,芦沢 優吾, 酒井 政道,中村 修,花尻 達郎, 中島 義賢, 徳田 正秀, 藤井 泰彦
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Pt 触媒を用いた低濃度水素による Y の完全三水素化2018

    • 著者名/発表者名
      坂井琢磨、佐藤 枢、三上亮太、菅沼奈央、秋里宗次郎、酒井政道、花尻達郎 、中島義賢, 徳田正秀、藤井泰彦、中村 修
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Pt触媒を用いて作製した水素吸蔵体YbH2の光学特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤 輝,酒井政道, 本多善太郎, 中村 修
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 相反性の破れたスピンホール効果:両極性伝導体の場合2018

    • 著者名/発表者名
      酒井 政道
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会(2018年)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非磁性両極性伝導体におけるスピン流モードの自律発生と ホール抵抗の共鳴的増大2017

    • 著者名/発表者名
      酒井 政道、高尾 啓、松永 智善、西間木 誠、飯笹 圭太郎、樋口 宏二、北島 彰、長谷川 繁彦、黒川雄一郎、粟野 博之
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府、豊中市)
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子線蒸着法による Gd 薄膜の作製と大気非接触水素化2017

    • 著者名/発表者名
      坂井 琢磨,竹之内 郁人,酒井 政道, 樋口 宏二,北島 彰, 長谷川 繁彦,中村 修
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 強磁性体 TbFeCo を電極に用いた両極性伝導体 ScH2の 直流ホール効果測定2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 枢, 西間木 誠, 飯笹 圭太郎, 酒井 政道, 樋口 宏二, 北島 彰, 大島 明博, 長谷川 繁彦, 黒川 雄一郎, 粟野 博之
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素吸蔵体 YbHx(2<x<2.7)の作製2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤 輝,酒井 政道,矢吹 康佑,竹之内 郁人,中村 修,長谷川 繁彦
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 両極性非磁性伝導体におけるスピン流モードの自律発生とホール抵抗の共鳴増大2017

    • 著者名/発表者名
      酒井 政道
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 両極性非磁性伝導体RH2(R=Y, Sc)におけるスピン流の自律モード発生によるホール抵抗の共鳴的増大2017

    • 著者名/発表者名
      酒井政道、高尾 啓、松永智善、西間木 誠、飯笹圭太郎、桜庭琢士、樋口宏二、北島 彰、長谷川繁彦、黒川雄一郎、粟野博之
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] スピン流の自律モード発生によるホール抵抗の共鳴的増大2017

    • 著者名/発表者名
      酒井政道、長谷川繁彦、中村 修、黒川雄一郎、粟野博之
    • 学会等名
      日本磁気学会第34回MSJ光機能デバイス・材料専門研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 従来の半導体と異なる技術を利用した不揮発型論理ゲート2016

    • 著者名/発表者名
      酒井 政道
    • 学会等名
      イノベーションジャパン2106、JST大学見本市ゾーン、情報通信、I-08 プレゼンテーション、JP-05B2
    • 発表場所
      東京国際展示場(東京都、江東区)
    • 年月日
      2016-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Purification of commercial yttrium metal: Removal of fuorine2016

    • 著者名/発表者名
      Ayato Takenouchi, Takashi Otomo, Kota Niwa, Masamichi Sakai, Yoshiaki Saito, Tomoyuki Kirigane, Masashi Kosaka, Shigehiko Hasegawa, Osamu Nakamura
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2016-08-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Sc and ScHx (x≒2) thin films and their magnetotransport characteristics2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nishimagi, Tomoyoshi Matsunaga, Masamichi Sakai, Keitaro Iizasa, Takahito Sakuraba, Koichi Higuchi, Akira Kitajima, Shigehiko Hasegawa, Osamu Nakamura
    • 学会等名
      18th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2016-08-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of YH3 thin film using Pd/Ni co-capping layer: Ni thickness effect2016

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Yabuki, Hiroaki Hirama, Nobuhiko Aoki, Masamichi Sakai, Yoshiaki Saito, Koich Higuchi, Akira Kitajima, Shigehiko Hasegawa, Osamu Nakamura
    • 学会等名
      18th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2016-08-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低濃度水素を用いた Pd/Ni二層触媒付きY薄膜の水素化とそのギブス自由エネルギー評価2016

    • 著者名/発表者名
      矢吹康佑、青木信彦、酒井政道、松永智善、飯笹圭太郎、樋口宏二、北島彰、長谷川繁彦、中村 修
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会,20p-S323-4.
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都、目黒区)
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] TbFeCo/RH2(R=Y, Sc)のスピン注入時における磁気電気伝導特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      西間木 誠、高尾 啓、松 智善、飯笹圭太郎、酒井政道、樋口宏二、北島彰、大島明博、長谷川繁彦、黒川雄一郎、粟野博之
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会,19p-P1-35.
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都、目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子線蒸着法によるGdH2薄膜の作製2016

    • 著者名/発表者名
      竹之内郁人、坂井琢磨、酒井政道、樋口宏二、北島彰、長谷川繁彦、中村 修
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会,19p-P10-6.
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都、目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 異常ホール効果が誘起する巨視的電場の伝播方程式2016

    • 著者名/発表者名
      酒井政道
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会,19p-P1-38.
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都、目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 外部磁場中のスピンホール効果(異常ホール効果)が誘起する巨視的電場・電流の空間分布と運動2015

    • 著者名/発表者名
      酒井政道
    • 学会等名
      2015年日本物理学会秋季大会、17pCG-5.
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府、吹田市)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] TbFeCoを電極としたAu及びCuチャネルの磁気電気伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      飯笹 圭太郎、西間木 誠、高尾 啓、松永智善、酒井政道、樋口宏二、北島 彰、大島明博、長谷川繁彦、兼平冬馬、粟野 博之
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会, 13p-PA1-10.
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] TbFeCo/YH2の実験的磁気電気伝導特性に対する回帰分析2015

    • 著者名/発表者名
      高尾 啓、松永智善、飯笹圭太郎、西間木 誠、酒井政道、樋口宏二、北島 彰、大島明博、長谷川繁彦、兼平冬馬、粟野 博之
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会,13p-PA1-7.
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 外部磁場中の異常ホール効果が誘起する巨視的電場の伝播方程式2015

    • 著者名/発表者名
      酒井政道
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会,13p-PA1-9.
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Cystal Field Superstoichometric Samarium Dihydride(SmH2+δ)2015

    • 著者名/発表者名
      Osamu Nakamura, Masamichi Sakai, Kazuyuki Matsubayashi, Yoshiya Uwatoko
    • 学会等名
      20 th International Conference on Magnetism
    • 発表場所
      Barcelona,Spain
    • 年月日
      2015-07-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 埼玉大学工学部機能材料工学科酒井研究室

    • URL

      http://www.fms.saitama-u.ac.jp/lab/sakai/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 希土類水素化物の製造方法、水素センサー及び薄膜トランジスター2017

    • 発明者名
      中村修, 酒井政道, 坂井琢磨, 吉澤輝, 花尻達郎, 中島義賢
    • 権利者名
      中村修, 酒井政道, 坂井琢磨, 吉澤輝, 花尻達郎, 中島義賢
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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