| 研究課題/領域番号 |
16H05964
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
ナノ構造物理
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
新見 康洋 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (00574617)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2016年度: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
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| キーワード | スピントロニクス / メゾスコピック系 / 超伝導体 / 超薄膜 / 超伝導材料・素子 / スピンエレクトロニクス / 低温物性 |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、原子層超伝導体を用いたスピントロニクスデバイスの創製を目的として研究を遂行した。原子層超伝導体の典型例であるNbSe2を薄膜に加工してスピン輸送素子に組み込み、逆スピンホール効果の観測に成功した。また新たな原子層超伝導体として、高温超伝導体Bi2Sr2CaCu2O8+x薄膜デバイスの作製を行った。さらに当初の計画にはなかったが、1マイクロメートルの波長をもつ表面弾性波を、NbSe2薄膜に照射しながら伝導特性を調べたところ、通常の超伝導体では観測されない負の抵抗状態を超伝導ギャップ内に観測した。これらの結果は、今後の原子層スピントロニクスデバイスの実現に繋がる大きな一歩である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
スピン流電流変換を用いたスピントロニクスデバイスへの応用という観点では、単純な金属を用いるだけでは限界があり、現在、トポロジカル絶縁体、ワイル半金属、超伝導体などを用いた研究が進展している。本研究課題で用いた原子層超伝導体を利用することができれば、電界による超伝導転移温度の制御や大きなスピン流準粒子流変換効率を用いた磁気センサなどへの応用も期待できる。また今回新たに発見した負の抵抗は、ゼロバイアスで観測されており、半導体中の負性抵抗とは異なる新しい現象である。超伝導体特有の負性抵抗を利用した発振回路や、超伝導量子ビットと組み合わせた量子演算への応用など、非常に独創的なデバイス応用が期待できる。
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