| 研究課題/領域番号 |
22K18695
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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13:物性物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
廣部 大地 静岡大学, 理学部, 助教 (70823235)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | キラリティ / Chirality / Spin polarization / 電流誘起スピン偏極 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
磁気抵抗デバイスを用いて、超伝導体による電荷－スピン相互変換現象を実験的に開拓します。超伝導研究へ接合界面でのスピントロニクス効果を導入することで、理論的予言を検証します。本研究の完遂は、たとえば磁化反転による情報書き込みの消費電力の飛躍的な低減に道をつけるものであり、超低消費電力を標榜するスピントロニクスの希求するに資すると期待できます。
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| 研究成果の概要 |
空間反転対称性の破れた伝導体では電子の角運動量と運動量とが結合し、電流誘起角運動量偏極が現れる。その検出を、本研究では空間反転対称性の破れから予想される一方向性の界面スピン流に基づき試みた。磁気抵抗超伝導デバイスを用いて、超伝導体/強磁性体の接合界面におけるスピン依存磁気抵抗の観測を目指し、これを支持する結果を論文として出版した。実験結果と理論予想の比較検討から、非従来型の非線形スピン伝導が関与する可能性を見出した。また、非従来型の非線形電気伝導が生じる可能性も検討し、その仮説検証から、軌道磁気モーメントが特異な輸送現象を生み出すことを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の完遂は、超伝導体を用いた電気－スピン変換に立脚する超伝導スピントロニクスの発展に寄与するものである。また、本実験の検出原理は超伝導Edelstein効果に限定されるものではなく、スピン三重項Cooper対を選択的に検出する方法論の可能性も示唆しており、関連する実験及び理論研究にも波及効果を有する。他方、軌道磁気モーメントが誘発する特異な電気伝導は、相対論的補正としてのスピン軌道結合を必要としない。したがって、軽元素のみを用いて引き出すことが原理的には可能であり、物質群のさらなる拡張が期待される。
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