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純スピン流注入による高効率な磁気冷凍技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22246003
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関九州大学

研究代表者

木村 崇  九州大学, 稲盛フロンティア研究センター, 教授 (80360535)

研究分担者 戸川 欣彦  大阪府立大学, 21世紀科学研究機構, 准教授 (00415241)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
41,470千円 (直接経費: 31,900千円、間接経費: 9,570千円)
2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2011年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2010年度: 31,980千円 (直接経費: 24,600千円、間接経費: 7,380千円)
キーワードスピン注入 / 磁気冷凍 / スピントロニクス / 磁気熱量効果 / ナノエレクトロニクス
研究概要

研究代表者がこれまでに確立した純スピン流制御技術を用いて、磁気熱量材料中のスピンエントロピーを制御する技術を開発し、集積回路等に適用可能な極微細磁気冷凍素子を実現することを目標として、以下のような成果を得た。
(1)高品質な微細Gd細線の作製、
(2)微細Gd細線の磁化曲線の検出、
(3)Gd細線のスピン吸収効率の評価
(4)横スピン流を用いたスピン吸収効率の向上、
(5)直流純スピン流注入による熱起電力の減少。
(5)の成果は、Gd細線への純スピン流注入により素子温度が冷却されたことを示唆しており、極微細磁気冷凍技術の開発に向けた原理実証が実現できたと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (31件)

  • [雑誌論文] Anomalous Nernst-Ettingshausen effect in nonlocal spin valve measurement under high-bias current injection2013

    • 著者名/発表者名
      S. Hu and T. Kimura
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 87 ページ: 14424-14424

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Anomalous Nernst-Ettingshausen effect in nonlocal spin valve measurement under high-bias current injection2013

    • 著者名/発表者名
      Shaojie Hu
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 87 号: 1 ページ: 14424-14424

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.014424

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transport properties of pure spin currents in a polycrystalline Gd wire2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nonoguchi, Y. Ando, S. Yakata, and T. Kimura
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn.

      巻: 47 ページ: 2750-2752

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Electrical manipulation of spin polarization and generation of giant spin current using multi terminal spin injectors2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nonoguchi, Y. Ando, S. Yakata, and T. Kimura
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 111

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Nonlocal spin transports in nanopillar-based lateral spin valve2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nonoguchi, T. Nomura, and T. Kimura
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 100 ページ: 132401-132401

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Longitudinal and transverse spin current absorptions in a lateral spin valve structure2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nonoguchi, T. Nomura, and T. Kimura
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 88 ページ: 104417-104417

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Efficient inducement of bistable spin Hall effect using in-plane-magnetized V-shaped ferromagnetic wire2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nomura, S. Nonoguchi, T. Kimura
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 101 ページ: 82403-82403

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Large pure spin current generation in metallic nanostructures2012

    • 著者名/発表者名
      Saidur Bakaul
    • 雑誌名

      Applied Physics A

      巻: 339 号: 2 ページ: 7495-7495

    • DOI

      10.1007/s00339-012-7495-0

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient excitation and detection of standing spin wave in Permalloy film -Demonstration of spin wave resonator-2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kiseki
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 101 号: 21 ページ: 212404-212404

    • DOI

      10.1063/1.4766918

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferromagnetic resonance in exchange-coupled NiFe/FeMn films and its control2012

    • 著者名/発表者名
      Shaojie Hu
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Magn.

      巻: 48 号: 11 ページ: 2889-2891

    • DOI

      10.1109/tmag.2012.2201925

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noise-induced Transition of Mutual Phase Synchronization in Coupled Spin Torque Nano Oscillators2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakada
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Magn.

      巻: 48 号: 11 ページ: 4558-4561

    • DOI

      10.1109/tmag.2012.2201145

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Longitudinal and transverse spin current absorptions in a lateral spin valve structure2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nonoguchi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 86 号: 10 ページ: 104417-104417

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.104417

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient inducement of bistable spin Hall effect using in-plane-magnetized V-shaped ferromagnetic wire2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nomura
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 101 号: 8 ページ: 82403-82403

    • DOI

      10.1063/1.4747219

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlocal spin transports in nanopillar-based lateral spin valve2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nonoguchi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 100 号: 13 ページ: 132401-132401

    • DOI

      10.1063/1.3698092

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical manipulation of spin polarization and generation of giant spin current using multi terminal spin injectors2012

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 野村竜也, 安藤裕一郎, 木村崇
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 111 号: 7

    • DOI

      10.1063/1.3672245

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chirality control of magnetic vortex in a square Py dot using current-induced Oersted field2012

    • 著者名/発表者名
      家形諭, 宮田真彦, 本多周太, 伊藤博介, 和田裕文, 木村崇
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 99 号: 24 ページ: 242507-242507

    • DOI

      10.1063/1.3669410

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transport properties of pure spin currents in a polycrystalline Gd wire2011

    • 著者名/発表者名
      S.Nonoguchi, Y.Ando, et.al.
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS on magnetics

      巻: 47 号: 10 ページ: 2750-2752

    • DOI

      10.1109/tmag.2011.2158407

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin transport properties in polycrystalline Gd film and strip2010

    • 著者名/発表者名
      S. Nonoguchi, Y. Ando, Y.Togawa, T. Kimura
    • 雑誌名

      TENCON IEEE Region 10 Conference Proceedings 2010

      ページ: 126-128

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Spin transport properties in polycrystalline Gd film and strip2010

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 安藤裕一郎, 戸川欣彦, 木村崇
    • 雑誌名

      TENCON IEEE Region 10 Conference Proceedings

      ページ: 126-128

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非局所スピンバルブ測定におけベース信号の抑制2013

    • 著者名/発表者名
      野村竜也, 木村崇
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Seebeck voltage in lateral FM/NM hybrid nanostructure2013

    • 著者名/発表者名
      C. Mu, S. Hu and T. Kimura
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 非局所スピンバルブ測定におけるベース信号の抑制2013

    • 著者名/発表者名
      野村竜也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Giant pure spin current generation in non-local lateral spin valve structure by using multi-terminal injectors (CoFe)2013

    • 著者名/発表者名
      Shaojie Hu
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表]2012

    • 著者名/発表者名
      木村 崇
    • 学会等名
      The 2nd ASRC International Workshop on Magnetic Materials and Nanostructures(招待講演)
    • 発表場所
      東海村
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Magnetic and transport properties of submicron Gd strip2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nonoguchi, T. Nomura, M. Hara and T. Kimura
    • 学会等名
      Internatinal Conference on Magnetics
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Pure spin current injection into a Gd wire2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nonoguchi, T. Nomura and T. Kimura
    • 学会等名
      Internatinal Conference on Magnetics
    • 発表場所
      Busan, Koreas
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Improvement of generation efficiency of pure spin current using multi-terminal spin injection2012

    • 著者名/発表者名
      S. Hu and T. Kimura
    • 学会等名
      Internatinal Conference on Magnetics
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Generation of pure spin current using nano-pillar-based lateral spin valve2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nonoguchi, T. Nomura and T. Kimura
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Pure spin current generation using highly spin polarized Co2FeSi electrodes2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kimura
    • 学会等名
      Internatinal Conference on Magnetics
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Pure spin current injection into a Gd wire2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nonoguchi
    • 学会等名
      Internatinal Conference on Magnetics
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Detection of pure spin current using a nonlocal loop circuit2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nomura
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Noise-induced transition of mutual phase synchronization in spin torque nano oscillators2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nakada
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Efficient spin injection and detection of pure spin current in metallic system2012

    • 著者名/発表者名
      木村崇
    • 学会等名
      The 2nd ASRC International Workshop on Magnetic Materials and Nanostructures
    • 発表場所
      東海村(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 純スピン流注入により誘導されるループ電流とその検出2011

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 安藤裕一郎, 家形諭,木村崇
    • 学会等名
      日本物理学会年次会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2011-03-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 金属接合における高効率スピン注入とスピン吸収, スピン流と熱効果の新現象(招待講演)2011

    • 著者名/発表者名
      木村 崇
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Generation of giant spin current using multi-terminal nonlocal spin injections2011

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 野村竜也, 安藤裕一郎, 木村 崇
    • 学会等名
      56th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      Arizona
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] Detection of a loop current created by a pure spin current2011

    • 著者名/発表者名
      野村竜也, 野々口誠二,安藤裕一郎,木村 崇
    • 学会等名
      56th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      Arizona
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] 厚膜Py ナノドットにおける側面スピン吸収効果2011

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二,野村竜也,安藤裕一郎,木村 崇
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      新潟
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Pure spin current injection into polycrystalline Gd2011

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 安藤裕一郎, 家形諭, 木村崇
    • 学会等名
      SPINTECH6
    • 発表場所
      松江
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Efficient manipulations of pure spin curr ents using V-shape ferromagnetic wires2011

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 安藤裕一郎, 家形諭, 木村崇
    • 学会等名
      SPINTECH6
    • 発表場所
      松江
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Transport properties of pure spin currents in a polycrystalline Gd wire2011

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 家形諭, 安藤裕一郎, 木村崇
    • 学会等名
      INTERMAG 2011
    • 発表場所
      台北
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] 金属接合における高効率スピン注入とスピン吸収2011

    • 著者名/発表者名
      木村崇
    • 学会等名
      スピン流と熱効果の新現象
    • 発表場所
      仙台(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 厚膜Pyナノドットにおける側面スピン吸収効果2011

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 野村竜也, 安藤裕一郎, 木村崇
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      新潟
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Pure spin current injection into polycrystalline Gd"2011

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 安藤裕一郎, 家形諭, 木村崇
    • 学会等名
      SPINTECH6
    • 発表場所
      松江
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Efficient manipulations of pure spin currents using V-shape ferromagnetic wires2011

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 安藤裕一郎, 家形論, 木村崇
    • 学会等名
      SPINTECH6
    • 発表場所
      松江
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Spin transport properties in polycrystalline Gd film and strip2010

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 安藤裕一郎, 戸川欣彦,木村崇
    • 学会等名
      IEEE TENCON2010
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-11-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] V 字型強磁性細線によるスピン注入と蓄積スピン方向の制御2010

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 安藤裕一郎, 宮田真彦, 家形諭, 木村 崇
    • 学会等名
      日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2010-09-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] V字型強磁性細線によるスピン注入と蓄積スピン方向の制御2010

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 安藤裕一郎, 宮田真彦, 家形諭、木村崇
    • 学会等名
      日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2010-09-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Gd 細線への純スピン流注入と微細磁気冷凍素子への応用2010

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 安藤裕一郎, 木村崇
    • 学会等名
      日本真空学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-06-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Gd細線への純スピン流注入と微細磁気冷凍素子への応用2010

    • 著者名/発表者名
      野々口誠二, 安藤裕一郎, 木村崇
    • 学会等名
      日本真空学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-06-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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