スピン流及び軌道流と電流のテラヘルツ高速変換の学理構築

• 研究課題/領域番号: 24K00550
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 松永 隆佑 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50615309)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2025年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2024年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: テラヘルツ分光 / スピンホール効果 / 軌道ホール効果

研究開始時の研究の概要

固体内を伝導するキャリアは電荷以外にもスピンや軌道角運動量といった自由度を運ぶことが可能である。さらにスピンホール効果及び軌道ホール効果により電流からスピン流や軌道流への相互変換も可能であるため、その輸送特性は基礎物理学的に興味深いだけでなく応用上でも非常に重要である。
本研究では、時間分解テラヘルツ偏光回転計測を駆使して、半導体及び重金属におけるスピン及び軌道の高速輸送現象を系統的に調べる。テラヘルツ電場で駆動される逆スピンホール効果や逆軌道ホール効果をテラヘルツ偏光回転として計測することで、周波数特性を精密に計測し、次世代の高速スピンオービトロニクス研究に資する学理の構築を目指す。