| 研究課題/領域番号 |
18H01815
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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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| 審査区分 |
小区分28020:ナノ構造物理関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2021)
大阪大学 (2018-2020) |
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研究代表者 |
荒川 智紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (00706757)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
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| キーワード | マイクロ波 / 円偏波 / 磁性 / スピントロニクス / 電流ゆらぎ / メゾスコピック系 / スピン流 / スピントロにクス / 空洞共振器 / 2DEG / 円偏光 / メーザー / YIG |
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| 研究成果の概要 |
本研究ではスピン流のコヒーレンスに注目し、スピン流を用いた超高感度デバイス実現に向けた研究を行った。非局所スピンバルブ素子におけるスピン注入過程の質を明らかにするために、ショット雑音測定を行いて強磁性体/非磁性体からなる接合の伝導過程を定量的に評価する方法を確立した。また、スピン流の生成・制御の新たな要素として円偏波のマイクロ波を用いた手法を開発し、左右の円偏波モードを用いた磁気ダイナミクスの極性分解での制御を実現した。ここでは、空洞共振器と交差マイクロストリップ線路を用いた2種類の方法を開発しており、それぞれ、電子スピンの精密な制御と広帯域な制御を実現するものである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では非局所スピンバルブ素子のスピン注入過程を評価する新たな方法を提案した。ショット雑音測定を応用したこの手法は、ファノ因子を呼ばれる無次元量を評価するもので、定量的かつ普遍的なスピン注入過程の評価を可能にする。一方、本研究で構築した円偏波マイクロ波技術は当初の想定を大きく超える汎用性を持っていることが明らかになってきた。この技術は単にスピン流の生成効率や質を向上させる手法をして期待されるだけでなく、強磁性体以外の複雑な磁性体や2次元電子系のダイナミクスを解明するための強力なプローブになることが予想される。
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