| 研究課題/領域番号 |
19K22131
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分29:応用物理物性およびその関連分野
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
安藤 和也 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30579610)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | マグノン / スピントロニクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、非線形スピントロニクス現象を用いた精密スピン流伝導測定により、反強磁性絶縁体中スピン流伝導を切り拓くものである。スピントロニクスの基盤は物質中のスピン伝導である。しかし、磁性絶縁体の一般的基底状態である反強磁性状態におけるマグノンスピン流伝導の微視的機構は現時点で殆ど未解明である。本研究では、波数ベクトル・エネルギーを制御したマグノンスピン流の精密測定により、反強磁性体中スピン流伝導物性を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
マグノンにより担われる磁性絶縁体中スピン伝導の理解に向けた重要な課題の一つとして、反強磁性絶縁体へのスピン流注入と反強磁性絶縁体中のスピン伝導の波数ベクトル・エネルギー依存性の解明がある。本研究では、非線形スピントロニクス現象を用いることで、磁性絶縁体/反強磁性絶縁体接合における界面スピン交換と反強磁性体中スピン伝導を精密に測定し、高波数モードのマグノンが反強磁性絶縁体への効果的なスピン注入を実現することを明らかにした。これは、界面交換バイアスの効果が反強磁性絶縁体へのスピン流注入に大きな影響を与えることを示している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電荷の流れである電流が金属及び半導体中のみ伝導するのに対し、スピン角運動量の流れであるスピン流は、金属・半導体だけでなく、スピン系の素励起、マグノンによって絶縁体中さえ伝導する。しかし、磁性絶縁体の一般的基底状態である反強磁性状態におけるマグノンスピン流伝導の微視的機構は明らかでなかった。今回の研究により、反強磁性絶縁体へのスピン流注入を実現する最も典型的な構造である、強磁性/反強磁性絶縁体ヘテロ構造におけるスピン注入及びスピン伝導のマグノン波数依存性が初めて明らかになった。これは、反強磁性体絶縁体ベースのスピントロニクスにおける重要な知見である。
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