| 研究課題/領域番号 |
16H03846
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物性
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
水上 成美 東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (00339269)
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| 研究分担者 |
鈴木 和也 東北大学, 材料科学高等研究所, 助教 (20734297)
飯浜 賢志 東北大学, 材料科学高等研究所, 助教 (70826073)
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| 研究協力者 |
佐々木 悠太
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 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 |
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
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| キーワード | スピントロニクス / スピン流 / テラヘルツ波 / パルスレーザー / スピンポンピング / マグノン |
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| 研究成果の概要 |
超高周波スピン流を介した光・テラヘルツ波変換現象の研究を行った。具体的には、主に、面内磁化を有するTa/CoFeB/MgOや垂直磁化を有するCoGa/MnGa/MgO等の、非磁性元素／磁性金属／酸化物ナノヘテロ接合構造を調べた。これら試料におけるテラヘルツ波放射は、磁性体や非磁性体の物性によって大きく変化し、光パルス誘起スピン流とその逆スピンホール効果によるスピン流・電流変換による機構で説明できることが分かった。また、そのパルススピン流は磁性体の電子状態、特にスピン分極率が一つの支配要因であることを明らかにした。また、マグノンやスピンポンピング効果の影響についての知見を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
スピントロニクスはスピンの関わる物性の基礎研究とその応用研究を両輪とし、最近ではスピンや光・熱が交差する相関物性の研究が世界的に進展している。その一例が本課題のスピン流を介した光・テラヘルツ波変換現象である。その変換効率は従来の極性半導体結晶より大きく、テラヘルツ波光源への応用も提案されている。しかしながら、研究は端緒についたばかりであり、光パルス誘起スピン流やそのテラヘルツ波への変換機構の理解はまだ十分ではなかった。本研究で得られた成果は、変換機構の解明に大きく寄与するものである。この成果をベースとした工学的研究を行い、実用に資するテラヘルツ波光源の開発ができると考えられる。
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