| 研究課題/領域番号 |
19H05600
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
大区分B
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
齊藤 英治 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80338251)
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| 研究分担者 |
塩見 雄毅 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10633969)
高橋 三郎 東北大学, 材料科学高等研究所, 学術研究員 (60171485)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-26 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
206,310千円 (直接経費: 158,700千円、間接経費: 47,610千円)
2023年度: 20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
2022年度: 20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
2021年度: 20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
2020年度: 25,220千円 (直接経費: 19,400千円、間接経費: 5,820千円)
2019年度: 119,080千円 (直接経費: 91,600千円、間接経費: 27,480千円)
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| キーワード | 核スピン流 / 核スピントロニクス / 核スピンゼーベック効果 / 核スピン波 / 核磁気共鳴 / スピントロニクス / スピン流 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
スピン流科学は、電子角運動量の流れを利用・制御することで、多彩な物性機能を作り出してきた。一方で、核スピンは量子センサーや量子情報担体として大きな注目を集めている。この二つのスピン科学技術分野の間には従来接点がほとんど無く、わが国が得意とするスピン流科学においても核スピンを組み込むことができなかった。ところが最近、申請者らによって核スピンからのスピン流生成「核スピンポンピング」が発見され、核スピンとスピン流をつなぐ突破口が初めて開かれた。これを利用し、核スピンに関係する基礎輸送物性を開拓し「核スピン流科学」を構築する。
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| 研究成果の概要 |
原子核とスピン流物性を繋ぐ新たな学問領域「核スピン流科学」の創出のため、３つの学術領域―核スピン流熱物性、核スピン-電子スピン流物性・核スピン流分光学、核スピン力学効果―を設定し研究を遂行した。実験・理論の両軸による体系的なアプローチを通じて、核スピンによる史上初の熱電現象「核スピンゼーベック効果」の発見、核スピン科学とスピントロニクスの融合によるＮＭＲ新機構の実証等、新現象の発見や既存の延長線上にない学術を開拓した。更に超長時間コヒーレンス効果の発見・スピン非線形効果の創出等、核スピン流科学を超えた新たな学術領域の創出に資する成果をも挙げることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、核スピンの持つ角運動量を自在に外に取り出して利用する質的に新しい科学技術が生み出された。核スピンを用いた熱電変換現象は、量子技術や宇宙開発技術に不可欠な低温下での熱センサー、冷却技術へと展開が可能であり、熱利用技術の新たなコンセプトと位置づけられる。また本研究により発見された核スピン流現象群は、ＮＭＲ分光学分野へと波及するだけでなく、元来スピントロニクスと接点の少なかった高エネルギー物理学、量子情報分野等、幅広い領域にも影響を与えた。このように本課題の目的である「核スピン流科学」の建設にとどまらず、新たな融合学術領域形成に向けた端緒が拓かれたことは極めて意義深い。
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| 評価記号 |
事後評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの成果があった
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評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A+: 研究領域の設定目的に照らして、期待以上の進展が認められる
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