| 研究領域 | スピン流の創出と制御 |
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| 研究課題/領域番号 |
21019011
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
林 将光 独立行政法人物質・材料研究機構, 磁性材料センター, 主任研究員 (70517854)
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| 研究期間 (年度) |
2009 – 2010
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| 研究課題ステータス |
完了 (2010年度)
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| 配分額 *注記 |
4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2010年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2009年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | スピントロニクス / 磁性材料 / 磁化ダイナミクス / スピン / 強磁性体細線 / スピン流 / 磁壁 / 起電力 / NiFe |
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| 研究概要 |
強磁性金属中を流れる電流は、フェルミ面近傍の状態密度の偏極度と伝導電子のスピン依存散乱によってスピン分極することで知られている。本研究では、強磁性金属中の磁化を操作することによって誘起されるスピン流の検出・利用に関する研究を行った。特に、強磁性体の磁化ダイナミクスから発生するスピン起電力と呼ばれる現象に着目し、スピン分極電流やスピン流の生成を試みた。
スピン起電力は細線などの磁性ナノ構造において発現することが予測されている。スピン起電力を調べる上で重要となるのは誘導起電力との識別である。例えば、強磁性細線中に磁壁を注入し、磁壁が移動することによって発生するスピン起電力を観測するためには、細線の両端に電極を配置し、電極間の電圧をオシロスコープを用いてモニターする。しかしながら磁壁が電極を通過する際、電極部分には誘導起電力が発生する。磁壁からは漏れ磁場が発生しているため、磁壁移動が起こると磁場の空間・時間変化が起きる。そのため、細線に配置した電極の近傍を磁壁が通過すると、電極の両端に起電力が発生する。
スピン起電力を測定するためには、電極で発生する誘導起電力との切り分けが必要となる。本研究では、極性が異なる磁壁(漏れ磁場の向きが逆となる)を用いることで電極で発生する誘導起電力を相殺し、スピン起電力の観測に成功した。スピン起電力の大きさは印加の磁場が大きくなるに従って増加し、理論結果とも良い一致を示す。本研究成果により、スピン起電力の発現機構に対する理解が深まるとともに、磁壁ダイナミクスを利用した有効なスピン流生成手法を構築する手がかりが得られることが期待される。
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