• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

高効率スピン注入によるスピン偏極超伝導電流生成の実現

研究課題

研究課題/領域番号 17K14109
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 応用物性
研究機関九州大学

研究代表者

大西 紘平  九州大学, 理学研究院, 助教 (30722293)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードスピン流 / 超伝導 / トリプレットクーパー対 / スピン偏極超伝導電流 / スピントロニクス / スピン依存伝導 / 超伝導体 / スピン注入 / メゾスコピック系 / 超伝導材料・素子 / 物性実験
研究成果の概要

本研究では、おもに超伝導体を含む多層膜に対してスピン注入を行い、スピン偏極超伝導電流の生成と検出について、その有効性を調べた。その結果、(1)スピン注入とその検出が超伝導状態の探索において有効であることを示した。(2)高スピン偏極材料CoFeAlと高い超伝導転移温度を示すNbNを用い、超伝導転移温度近傍におけるスピン吸収に関するモデル構築を行った。(3)複数のスピン吸収手法を駆使することでスピン偏極超伝導電流の検出に同方法が有効であることを示した。(4)理論グループとの積極的な議論により、新たなスピン偏極超伝導電流の生成と測定方法について示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでスピン偏極超伝導電流の形成は、限られたトリプレット超伝導体や特定の試料構造においてのみ観測されてきた。本研究の成果により、より自由度の高い試料構造が可能となり、クーパー対の変調やスピン偏極超伝導電流の形成に関する物性値の測定が容易となった。今後、これらの研究成果を踏まえることにより、様々な方法を用いてスピン偏極超伝導電流の生成を制御可能となり、超伝導位相制御素子等を含めた新たな超伝導スピントロニクスの提案へと広がりをもつ。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin-transport in superconductors2020

    • 著者名/発表者名
      Ohnishi K.、Komori S.、Yang G.、Jeon K.-R.、Olde Olthof L. A. B.、 Montiel X.、Blamire M. G.、Robinson J. W. A.
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 116 号: 13 ページ: 130501-130501

    • DOI

      10.1063/1.5138905

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spin-orbit torque-driven current-induced domain wall motion in Gd-Fe magnetic wires2019

    • 著者名/発表者名
      Kurokawa Yuichiro、Wakae Masakazu、Sumi Satoshi、Awano Hiroyuki、Ohnishi Kohei、Yuasa Hiromi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: 3 ページ: 030905-030905

    • DOI

      10.7567/1347-4065/aafa91

    • NAID

      210000135321

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal Spin-Valve Effect in Magnetic Multi-layered Nanowires2019

    • 著者名/発表者名
      N. Asam, K. Yamanoi, K. Ohnishi and T. Kimura
    • 雑誌名

      Journal of Superconductivity and Novel Magnetism

      巻: 1 号: 10 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1007/s10948-019-5016-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bolometric ferromagnetic resonance techniques for characterising spin-Hall effect at high temperatures2019

    • 著者名/発表者名
      P. Phu, K. Yamanoi, K. Ohnishi, J. Hyodo, K. Rogdakis, Y. Yamazaki, T. Kimura, H. Kurebayashi
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      巻: 485 ページ: 304-307

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2019.04.070

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quasi-antiferromagnetic multilayer stacks with 90 degree coupling mediated by thin Fe oxide spacers2019

    • 著者名/発表者名
      G. Nagashima, Y. Kurokawa, Y. Zhong, S. Horiike, D. Schonke, P. Krautscheid, R. Reeve, M. Kl&aui, Y. Inagaki, T. Kawae, T. Tanaka, K. Matsuyama, K. Ohnishi, T. Kimura, and H. Yuasa
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 126 号: 9 ページ: 093901-093901

    • DOI

      10.1063/1.5117869

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Possibility of Cooper-pair formation controlled by multi-terminal spin injection2018

    • 著者名/発表者名
      Ohnishi Kohei、Sakamoto Michiko、Ishitaki Masayuki、Kimura Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 969 ページ: 012028-012028

    • DOI

      10.1088/1742-6596/969/1/012028

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Temperature evolution of the charge and spin transport in Cu/Nb interface2018

    • 著者名/発表者名
      Ishitaki Masayuki、Ohnishi Kohei、Kimura Takashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 6 ページ: 060310-060310

    • DOI

      10.7567/jjap.57.060310

    • NAID

      210000149103

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Substantial enhancement of thermal spin polarization in Py/Cu interface2018

    • 著者名/発表者名
      Hu Shaojie、Zhao Jingyan、Wang Lei、Cui Xiaomin、Ohnishi Kohei、Ariki Taisei、Min Tai、Xia Ke、Kimura Takashi
    • 雑誌名

      Physical Review Materials

      巻: 2 号: 10 ページ: 104403-104403

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.2.104403

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Possibility of Cooper-pair formation controlled by multi-terminal spin injection2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ohnishi, M. Sakamoto, M. Ishitaki, and T. Kimura
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Temperature evolution of the charge and spin transport in Cu/Nb interface2018

    • 著者名/発表者名
      M. Ishitaki, K. Ohnishi, T. Kimura
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 印刷中

    • NAID

      210000149103

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Transport properties in submicron Nb superconducting wire with ferromagnetic electrode2020

    • 著者名/発表者名
      K. Ohnishi, T. Iwahori, D. Yano, and T. Kimura
    • 学会等名
      New Perspective in Spin Conversion Science (NPSCS) 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-local spin transport in superconductor/ferromagnet hybrid lateral structures2020

    • 著者名/発表者名
      K. Ohnishi, and T. Kimura
    • 学会等名
      7th International Conference on Superconductivity and Magnetism (ICSM2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Experimental demonstration of a Josephson junction under spin current injection2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Ohnishi
    • 学会等名
      EPSRC-OSS meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nb系超伝導細線における電荷およびスピン不均衡状態の観測2019

    • 著者名/発表者名
      大西紘平,矢野大吾,木村崇
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Spin-dependent quasi-particles injection into superconducting Nb2019

    • 著者名/発表者名
      大西紘平,矢野大吾,木村崇
    • 学会等名
      平成30年度 スピン変換年次報告会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental demonstration of a Josephson junction under spin current injection2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Ohnishi
    • 学会等名
      Superconducting Spintronics Mini Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超伝導体/常伝導体界面におけるスピン流2018

    • 著者名/発表者名
      大西紘平,木村崇
    • 学会等名
      IEEEマグネティクス 福岡/広島ジョイントチャプタ キックオフセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超伝導体/磁性体界へのスピン注入2018

    • 著者名/発表者名
      大西紘平,石瀧真之,矢野大吾,木村崇
    • 学会等名
      第11回 物性科学領域横断研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 超伝導体NbN/常伝導体Cu界面におけるスピン吸収の温度依存性2018

    • 著者名/発表者名
      大西紘平,矢野大吾,石瀧真之,木村崇
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Possibility of Cooper-pair formation controlled by multi-terminal spin injection2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ohnishi, M. Sakamoto, M. Ishitaki, and T. Kimura
    • 学会等名
      28th International Conference on Low Temperature Physics (LT28)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spin injection into proximity-induced superconducting Cu film2017

    • 著者名/発表者名
      大西紘平,石瀧真之,木村崇
    • 学会等名
      平成29年度「ナノスピン変換科学」研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 超伝導体/常伝導体界面におけるスピン伝導特性2017

    • 著者名/発表者名
      大西紘平
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi