計画研究
スピン流の創出と制御において、高偏極・高効率のスピン源の創製は最も重要な研究課題の一つである。100%の伝導電子スピン偏極を有するハーフメタルと呼ばれる物質群がスピン源として期待されているが、物質固有の性質に加えて、ナノ構造制御によって高偏極・高効率スピン源を創製できれば、その意義は極めて大きい。そこで、今年度は、ホイスラー合金を電極に用いたCPP-GMR構造を作製し、その磁気抵抗測定を測定したところ、室温で高い磁気抵抗効果を観測することに成功し、ホイスラー合金のスピン源としての有用性を確認することに成功した。また、これまでにAu等の非磁性金属のホールクロスとFePt垂直スピン源を組み合わせたナノ構造において、大きなスピン流の生成を示す巨大スピンホール効果が観測されている。しかしながら、そのメカニズムは明らかになっておらず、非磁性金属のホールクロスに内包される不純物がスピンホール効果に与える効果を調べることは意義深い。そこで、本年度はAuのホールクロスにドープする不純物の濃度とスピンホール効果の大きさの関係を明らかにすることを目指した。その結果、スピン拡散長は、不純物(Pt)の増加に伴い減少するがスピンホール角は増加する事が分かった。昨年度に引き続き行われているCrナノ粒子を用いた磁気伝導特性の研究では、スピン蓄積に基づく磁気抵抗効果の増大を明瞭に観測することができた。以上のようにナノ構造制御したスピン源に関して様々な知見が明らかになり、来年度はさらに応用展開を目指す。
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