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磁性ナノ粒子におけるスピン輸送現象

研究課題

研究課題/領域番号 21K14519
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分29010:応用物性関連
研究機関岩手大学

研究代表者

大柳 洸一  岩手大学, 理工学部, 助教 (50881223)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードスピントロニクス / スピン流 / スピンゼーベック効果 / 常磁性絶縁体 / ナノ粒子 / 磁性ナノ粒子
研究開始時の研究の概要

スピントロニクス分野では、電子の持つ電荷の自由度に加えスピンの自由度をも利用した電子デバイスの開発が行われている。本研究では、近年、優れたスピン流輸送特性を示す常磁性絶縁体を用いたスピントロニクスを発展させ、強いゆらぎを示す磁性ナノ粒子の超常磁性を用いた新たなスピン流現象を実証する。これにより新たなスピントロニクス素子の開発に繋がる新たなスピン流材料を開拓する。

研究成果の概要

スピントロニクス分野では電子の持つ電荷の自由度に加えスピンの自由度をも利用した電子デバイスの開発が行われている。本研究では、近年、優れたスピン流輸送特性を示す常磁性絶縁体を用いたスピントロニクスを発展させることを目的に、(1) 常磁性絶縁体/金属界面において生じる熱的スピン流生成現象のメカニズム解明、(2) 強いゆらぎを示す磁性ナノ粒子を用いた新たなスピン流現象の実証に向けた磁性ナノ粒子の作製を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、磁性ナノ粒子を用いたスピントロニクス材料を開発することである。特に、磁性ナノ粒子が示す超常磁性は、優れたスピン流輸送特性を示す常磁性絶縁体の利点を室温・低磁場で利用できる可能性を秘めている。本研究によって、常磁性絶縁体で生じる熱的スピン流生成現象の原理が解明されたこと、および、自己組織化によって磁性ナノ粒子の薄膜上の試料を得るための条件が明らかになったこと、で超常磁性や常磁性を示すスピントロニクス材料の設計指針を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fabrication of hyperbranched-polyglycidol-Fe3O4 nanocomposite labeled with fluorescein isothiocyanate via rapid ligand exchange reaction2024

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Ayane、Saijyo Mirai、Bayarkhuu Boldbaatar、Nishidate Naoki、Oikawa Ibuki、Kobayashi Satoru、Oyanagi Koichi、Shiba Yoko、Tsukamoto Tadashi、Oishi Yoshiyuki、Shibasaki Yuji
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 294 ページ: 126724-126724

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2024.126724

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of paramagnetic spin Seebeck effect2023

    • 著者名/発表者名
      Oyanagi Koichi、Takahashi Saburo、Kikkawa Takashi、Saitoh Eiji
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 107 号: 1 ページ: 014423-014423

    • DOI

      10.1103/physrevb.107.014423

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Ettingshausen effect in iron-carbon alloys2022

    • 著者名/発表者名
      Nagasawa Ren、Oyanagi Koichi、Hirai Takamasa、Modak Rajkumar、Kobayashi Satoru、Uchida Ken-ichi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 121 号: 6 ページ: 062401-062401

    • DOI

      10.1063/5.0103248

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Composition-tunable magnon-polaron anomalies in spin Seebeck effects in epitaxial BixY3-xFe5O12 films2022

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa Takashi、Oyanagi Koichi、Hioki Tomosato、Ishida Masahiko、Qiu Zhiyong、Ramos Rafael、Hashimoto Yusuke、Saitoh Eiji
    • 雑誌名

      Physical Review Materials

      巻: 6 号: 10 ページ: 104402-104402

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.6.104402

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Deciphering quantum fingerprints in electric conductance2022

    • 著者名/発表者名
      Daimon Shunsuke、Tsunekawa Kakeru、Kawakami Shinji、Kikkawa Takashi、Ramos Rafael、Oyanagi Koichi、Ohtsuki Tomi、Saitoh Eiji
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 3160-3160

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30767-w

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Paramagnetic spin Hall magnetoresistance2021

    • 著者名/発表者名
      Koichi Oyanagi, Juan M. Gomez-Perez, Xian-Peng Zhang, Takashi Kikkawa, Yao Chen, Edurne Sagasta, Andrey Chuvilin, Luis E. Hueso, Vitaly N. Golovach, F. Sebastian Bergeret, Felix Casanova, and Eiji Saitoh
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 104 号: 13 ページ: 1344281-14

    • DOI

      10.1103/physrevb.104.134428

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Transverse magneto-thermoelectric conversion in sintered Co2MnGa slab2023

    • 著者名/発表者名
      Kenta Takamori、〇Koichi Oyanagi、Takumi Imamura、Ren Nagasawa、Krishnan Mahalingam、Takamasa Hirai、Satoru Kobayashi、Ken-ichi Uchida
    • 学会等名
      The 70th JSAP Spring Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 個人ウェブサイト

    • URL

      https://koichioyanagi.com/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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