| 研究課題/領域番号 |
21K14523
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2022-2023)
東北大学 (2021) |
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研究代表者 |
杜 野 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 量子機能創製研究センター, 主任研究員 (70795319)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | スピン軌道トルク / Spin-orbit torque / Quantum confinement / Spin current / Charge-spin conversion / Rashba-Edelstein effect |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、高電気伝導性薄膜におけるスピン軌道トルクの新しい生成と制御方法を提案する。これは、スピンまたは軌道ラシュバ―エデルシュタイン(Rashba-Edelstein)効果による効率的なスピン流の生成、および量子閉じ込め効果によるスピン軌道トルクの強さと符号の制御を可能にする。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、電流誘起スピン軌道トルク(SOT)素子の高効率化によるエネルギー消費の低減を目指し、高電気伝導率な磁性金属/非磁性金属ヘテロ薄膜の量子閉じ込め効果が電流誘起SOTに与える影響を調べた。その結果、SOTの強さ及び符号が非磁性層の膜厚に応じて周期的に振動することが明らかになった。同周期とヘテロ構造の飽和磁場の振動周期がほぼ一致することから、量子閉じ込め効果により電流誘起SOTを制御できることが示唆された。
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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、磁性金属/非磁性金属ヘテロ構造の量子閉じ込め効果を利用して電流誘起スピン軌道トルクを制御できることが明らかになった。本成果は、電流-スピン流変換に新しい自由度を提供するものであり、今後、本効果による磁化制御の高効率化を図ることでSOT素子の実用化に繋がることが期待できる。
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