antiferromagnetic magnon spin valve

• 研究課題/領域番号: 17K14331
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 侯 達之 東北大学, 材料科学高等研究所, 助教 (00704355)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: antiferromagnet / spin Hall effect / SMR / spin pumping / spin Seebeck effect / spintronics / spin valve / spin transistor / magnon spin valve

研究成果の概要

反強磁性絶縁体のスピン透過を外部から操作することに成功した。
Neelベクトルを回転させる磁場。 この研究で新しい現象「spin colossal magnetoresistance」が確立された。 この研究はまた絶縁体ベースのスピン流回路の開発のための基礎を築く。 さらに、重金属／反強磁性絶縁体二層におけるＳＭＲの磁場角度依存性を解析的に計算する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々は、反強磁性絶縁体に新しい効果、巨大スピン磁気抵抗を発見した。 これは全絶縁体スピン流回路への実質的な進歩であり、これは動作中のエネルギーコストがはるかに低く、それ故にグリーン社会に不可欠な装置である。 スピン流制御のメカニズムも我々の研究でよく理解されており、それはさらなるデバイス開発の基礎を築くものである。

研究成果

• [雑誌論文] Magnon detection using a ferroic collinear multilayer spin valve (2018)
  • 著者名/発表者名: J. Cramer, F. Fuhrmann, U. Ritzmann, V. Gall, T. Niizeki, R. Ramos, Z. Qiu, D. Hou, T. Kikkawa, J. Sinova, U. Nowak, E. Saitoh, and M. Kläui
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 号: 1 ページ: 1089-1089
  • DOI: 10.1038/s41467-018-03485-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The bimodal distribution spin Seebeck effect enhancement in epitaxial Ni0.65Zn0.35Al0.8Fe1.2O4 thin film (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Wang, D. Hou, T. Kikkawa, R. Ramos, K. Shen, Z. Qiu, Y. Chen, M. Umeda, Y. Shiomi, X. Jin, and E. Saitoh
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 112 号: 14 ページ: 142406-142406
  • DOI: 10.1063/1.5022195
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Spin colossal magnetoresistance in an antiferromagnetic insulator (2018)
  • 著者名/発表者名: ZY. Qiu, D. Hou, J. Barker, K. Yamamoto, O. Gomonay, and E. Saitoh
  • 雑誌名: Nature Materials 巻: 17 号: 7 ページ: 577-580
  • DOI: 10.1038/s41563-018-0087-4
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Antiferromagnetic anisotropy determination by spin Hall magnetoresistance (2017)
  • 著者名/発表者名: Wang Hua、Hou Dazhi、Qiu Zhiyong、Kikkawa Takashi、Saitoh Eiji、Jin Xiaofeng
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 122 号: 8 ページ: 083907-083907
  • DOI: 10.1063/1.4986372
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Time-resolved study of field-induced suppression of longitudinal spin Seebeck effect (2017)
  • 著者名/発表者名: Hioki Tomosato、Iguchi Ryo、Qiu Zhiyong、Hou Dazhi、Uchida Ken-ichi、Saitoh Eiji
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 10 号: 7 ページ: 073002-073002
  • DOI: 10.7567/apex.10.073002
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Spin colossal magnetoresistance in an antiferromagnetic insulator (2019)
  • 著者名/発表者名: Hou Dazhi、Qiu Zhiyong、Barker Joseph、Yamamoto Kei、Gomonay Olena、Saitoh Eiji
  • 学会等名: APS March Meeting 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Spin current switching in an antiferromagnetic insulator (2019)
  • 著者名/発表者名: Hou Dazhi、Qiu Zhiyong、Barker Joseph、Yamamoto Kei、Gomonay Olena、Saitoh Eiji
  • 学会等名: spin mechanics 6
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Spin colossal magnetoresistance in an antiferromagnetic insulator (2018)
  • 著者名/発表者名: Hou Dazhi、Qiu Zhiyong、Barker Joseph、Yamamoto Kei、Gomonay Olena、Saitoh Eiji
  • 学会等名: Spin Summit 2018
• [学会発表] Spin colossal magnetoresistance in an antiferromagnetic insulator (2018)
  • 著者名/発表者名: Hou Dazhi、Qiu Zhiyong、Barker Joseph、Yamamoto Kei、Gomonay Olena、Saitoh Eiji
  • 学会等名: spin caloritronics IX
• [学会発表] sign change of the spin Hall magnetoresistance in Pt/NiO/YIG (2017)
  • 著者名/発表者名: Dazhi Hou
  • 学会等名: APS 2017, New Orleans, USA
  • 国際学会
• [学会発表] sign change of the spin Hall magnetoresistance in Pt/NiO/YIG (2017)
  • 著者名/発表者名: Dazhi Hou
  • 学会等名: Young Research Leaders Group Workshop, August 3rd, Mainz, Germany
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] sign change of the spin Hall magnetoresistance in Pt/NiO/YIG (2017)
  • 著者名/発表者名: Dazhi Hou
  • 学会等名: MMM conference 2017, Nov. 10th, Pittsbrugh, USA
  • 国際学会