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2010 年度 研究成果報告書

ナノヘテロ構造におけるスピン注入とスピン蓄積の理論

計画研究

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研究領域スピン流の創出と制御
研究課題/領域番号 19048022
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋大学

研究代表者

井上 順一郎  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60115532)

研究分担者 紺谷 浩  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (90272533)
伊藤 博介  関西大学, 理工学部, 准教授 (00293671)
大成 誠一郎  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (80402535)
研究期間 (年度) 2007 – 2010
キーワード強磁性半導体接合 / スピン注入 / スピン分極率 / スピンホール効果 / 強磁性体グ / ラフェン接合 / ハーフメタル / 層間交換結合
研究概要

電子は電荷とスピンと呼ばれる角運動量を持っている。前者は半導体エレクトロニクスの基礎であり,後者は磁性の起源であり,磁石としての応用分野がある。通常の金属や半導体中ではスピン角運動量は平均としてゼロであるが,強磁性物質中ではスピン角運動量はゼロではなく,その中を流れる電流はスピンの流れ(スピン流)も持っている。本研究では,スピン流のもたらす新しい現象-スピンホール効果-が金属において非常に大きくなることを理論的に予言した。さらに,半導体・グラフェンと強磁性金属との接合において,電流注入により半導体(グラフェン)中にスピン流が存在すること,その結果,電流による磁場の効果が非常に大きくなることを見いだした。このことは,半導体・グラフェン/強磁性金属接合を新しいデバイスとして応用できる可能性を示すものである。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (9件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Bias dependence of spin-polarized tunnel current through Fe/GaAs and Fe/GaAs/Fe junctions, S.Honda2010

    • 著者名/発表者名
      H.Itoh, J.Inoue
    • 雑誌名

      J.Phys.D : Appl.Phys. 43

      ページ: 135002-135012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetoresistance in FM/graphene/FM lateral junctions2010

    • 著者名/発表者名
      S.Honda, A.Yamamura, T.Hiraiwa, R.Sato, J.Inoue, H.Itoh
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 82

      ページ: 033402

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab-initio study of magnetic structure and exchange coupling in Co_2MnSi/Cr/Co_2MnSi trilayers2010

    • 著者名/発表者名
      W.Kakeno, S.Honda, H.Itoh, J.Inoue
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 82

      ページ: 014413

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Hall effect in a curved graphene with spin-orbit interaction2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kato, S.Onari, J.Inoue
    • 雑誌名

      Physica E 42

      ページ: 729-731

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of GMR in magnetic multilayers and granular films2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamagishi, S.Honda, J.Inoue, H.Itoh
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 81

      ページ: 054445-1-054445-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遷移金属における異常ホール効果およびスピンホール効果2010

    • 著者名/発表者名
      紺谷浩, 平島大, 井上順一郎
    • 雑誌名

      日本物理学会誌 65 No4

      ページ: 239-246

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Giant Orbital Hall effect in transition metals : origin of large spin and anomalous Hall effects2009

    • 著者名/発表者名
      H.Kontani, T.Tanaka, D.S.Hirashima, K.Yamada, J.Inoue
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 102

      ページ: 016601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous and spin Hall effects in magnetic granular films2009

    • 著者名/発表者名
      J.Inoue, T.Tanaka, H.Kontani
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 80

      ページ: 020405(R)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Giant Instrinsic Spin and Orbital Hall Effects in Sr_2MO_4 (M=Ru, Rh, Mo)2008

    • 著者名/発表者名
      H.Kontani, T.Tanaka, D.S.Hirashima, K.Yamada, J.Inoue
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 100

      ページ: 096601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of intrinsic spin Hall effect and orbital Hall effect in 4d- and 5d- transition metals2008

    • 著者名/発表者名
      T.Tanaka, H.Kontani, M.Naito, T.Naito, D.S.Hirashima, K.Yamada, J.Inoue
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 77

      ページ: 165117

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intrinsic anisotropic magnetoresistance in spin-polarized two-dimensional electron gas with Rashba spin-orbit interaction2008

    • 著者名/発表者名
      T.Kato, Y.Ishikawa, H.Itoh, J.Inoue
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 77

      ページ: 233404

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intrinsic spin Hall effect in graphene, Numerical calculation in a multi-orbital model2008

    • 著者名/発表者名
      S.Onari, Y.Ishikawa, H.Kontani, J.Inoue
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 78

      ページ: 121403(R)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin polarization control through resonant states in an Fe/GaAs Schottky barrier2008

    • 著者名/発表者名
      S.Honda, H.Itoh, J.Inoue, H.Kurebayashi, T.Trypiniotis, C.H.W.Barnes, A.Hirohata, J.A.C.Bland
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 78

      ページ: 245316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of intrincic spin and orbital Hall effects in Pt based on a (6s,6p,5d) tight- binding model2007

    • 著者名/発表者名
      H.Kontani, M.Naito, D.S.Hirashima, K.Yamada, J.Inoue
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 76

      ページ: 103702-1-103702-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Hall effect in spin-polarized two-dimensional electron gas with Rashba spin-orbit interaction2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kato, Y.Ishikawa, H.Itoh, J.Inoue
    • 雑誌名

      New J.Phys. 9

      ページ: 350

    • 査読あり
  • [学会発表] Semiconductor and graphene spintronics2010

    • 著者名/発表者名
      J.Inoue
    • 学会等名
      Progress in Spintronics and Graphene Research
    • 発表場所
      KITP China, Beijin, China.
    • 年月日
      20100607-20100611
  • [学会発表] Theoretical studies on spin injection2010

    • 著者名/発表者名
      J.Inoue, S.Honda, H.Itoh
    • 学会等名
      11th Joint MMM-Intermag Conference
    • 発表場所
      Washington, DC, USA.
    • 年月日
      20100118-20100122
  • [学会発表] グラフェン/強磁性金属における磁気抵抗(理論)2009

    • 著者名/発表者名
      井上順一郎
    • 学会等名
      日本応用物理学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2009-09-09
  • [学会発表] Quantum transport in graphene and graphene junctions2009

    • 著者名/発表者名
      J Inoue
    • 学会等名
      PASPS13
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2009-01-27
  • [学会発表] Spin and orbital Hall effects in multi-band models2008

    • 著者名/発表者名
      J.Inoue
    • 学会等名
      421 WE-Heraeus-Seminar on "Spin Hall Effect"
    • 発表場所
      Bad Honnef, Germany.
    • 年月日
      20081020-20081023
  • [学会発表] Spin and orbital Hall effects in transition metals2008

    • 著者名/発表者名
      J.Inoue
    • 学会等名
      International Workshop on Spin Phenomena in Reduced Dimension
    • 発表場所
      Regensburg, Germany.
    • 年月日
      20080924-20080926
  • [学会発表] Spin injection and filtering effects in Fe/Semiconductor junctions2008

    • 著者名/発表者名
      J.Inoue, S.Honda, H.Itoh
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2008-09-12
  • [学会発表] Spin and charge transport in 2DEG with spin-orbit interaction2007

    • 著者名/発表者名
      J.Inoue
    • 学会等名
      Spin and charge flow in nanostructures
    • 発表場所
      Oslo, Norway.
    • 年月日
      20070627-20070630
  • [学会発表] Novel electron-transport in spintronics2007

    • 著者名/発表者名
      J.Inoue
    • 学会等名
      International Symposium on "Frontiers in Computational Science of Nanoscale Transport"
    • 発表場所
      Tokyo University of Science, Tokyo.
    • 年月日
      20070607-20070608
  • [図書] 現代講座・磁気工学32010

    • 著者名/発表者名
      スピントロニクス基礎編, 井上順一郎, 伊藤博介
    • 出版者
      共立出版
  • [図書] Spin-orbit interaction and spin injection in semiconductors(Epitaxial Ferromagnetic Films and Spintronic Applications)(Eds.A.Hirohata, Y.Otani)(hapter 132009

    • 著者名/発表者名
      J.Inoue
    • 総ページ数
      311-333
    • 出版者
      Research Signpost, Kerala, India
  • [図書] Nanomagnetism and Spintronics(chapter 20)2009

    • 著者名/発表者名
      GMR, TMR, BMR, J.Inoue
    • 総ページ数
      15-92
    • 出版者
      Elsevier, North- Holland
  • [図書] 2次元半導体のスピン軌道相互作用と量子伝導(スピンエレクトロニクスの基礎と材料・応用技術の最前線)(高梨弘毅監修)2009

    • 著者名/発表者名
      井上順一郎, 大成誠一郎
    • 総ページ数
      105-115
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2012-02-13   更新日: 2016-04-21  

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