超伝導ボルテックスへのスピン注入による新しい長距離伝搬スピン流の実現

• 研究課題/領域番号: 26610091
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 塩見 雄毅 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (10633969)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 超伝導 / ボルテックス / スピン流 / スピントロニクス / 量子渦 / 超伝導ボルテックス / スピン注入

研究成果の概要

第二種超伝導体においては、外部磁場が内部を貫通し局所的に超伝導状態を壊すことでその周りを超伝導電流が渦のように流れる超伝導ボルテックスが生じる。本研究では、超伝導ボルテックスの流れによるスピン流の創成を目指して研究を行った。試料としてｓ波超伝導体やｄ波超伝導体の薄膜と強磁性絶縁体薄膜の超伝導｜強磁性二層膜を作製し、温度勾配やマイクロ波照射による超伝導体へのスピン流注入実験を行った。超伝導体内に注入されたスピン流をスピン流-電流変換現象を通じて電気的に検出したところ、超伝導状態に特有の電気信号が観測された。この信号が超伝導ボルテックスと関係していることを示し、物理的機構を詳細に検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Dispersion-type Hall resistance in InSb vertical bar Pt hybrid systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Y.Shiomi, and E.Saitoh,
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 22085-22085
  • DOI: 10.1038/srep22085
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reducing Galvanomagnetic Effects in Spin Pumping Measurement with Co75Fe25 as a Spin Injector (2015)
  • 著者名/発表者名: S. M. Haidar, R. Iguchi, A. Yagmur, J. Lustikova, Y. Shiomi, and E. Saitoh
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 117 号: 18 ページ: 183906-183906
  • DOI: 10.1063/1.4921359
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transverse thermoelectric effect in La0.67Sr0.33O3| SrRuO3 superlattices (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiomi, Y. Handa, T. Kikkawa, and E. Saitoh,
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 106 号: 23 ページ: 232403-232403
  • DOI: 10.1063/1.4922294
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Anomalous Hall effect with giant hysteresis loop in La0.67Sr0.33MnO3|SrRuO3 superlattices (2015)
  • 著者名/発表者名: Y.Shiomi, Y. Handa, T. Kikkawa, and E. Saitoh,
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 92 号: 2 ページ: 024418-024418
  • DOI: 10.1103/physrevb.92.024418
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Enhanced inverse spin Hal contribution at high microwave power levels in La0.67Sr0.33MnO3/SrRuO3 epitaxial bilayers (2015)
  • 著者名/発表者名: S.M.Haidar, Y. Shiomi, J. Lustikova, and E. Saitoh,
  • 雑誌名: Applied Physical Letters 巻: 107 号: 15 ページ: 152408-152408
  • DOI: 10.1063/1.4933379
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vector spectroscopy for spin pumping (2015)
  • 著者名/発表者名: J.Lustikova, Y.Shiomi, and E.Saitoh,
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 92 号: 22 ページ: 224436-224436
  • DOI: 10.1103/physrevb.92.224436
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spectral shape deformation in inverse spin Hall voltage in Y3Fe5O12 Pt bilayers at high microwave power levels (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Lustikova, Y. Shiomi, S.M. Haidar, and E. Saitoh
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 117 号: 7 ページ: 073901-073901
  • DOI: 10.1063/1.4908211
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spin current generation from sputtered Y3Fe5O12 films (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Lustikova, Y. Shiomi, Z. Qiu, T. Kikkawa, R. Iguchi, K. Uchida, and E. Saitoh
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 111 号: 15 ページ: 153902-153902
  • DOI: 10.1063/1.4898161
  • 査読あり / 謝辞記載あり