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電流を運ぶ伝導電子と磁化を担う磁気モーメントとの直接相互作用(スピントランスファー効果)を利用して磁化状態を制御することを目指す研究が世界的に研究されている。本研究では、微細加工を用いて作り出した磁壁や磁気渦などのモデル系におけるスピン流励起ナノスピンダイナミクスを研究することで、スピン流による磁気構造のナノスケール制御を確立することを目的とする。さらに、逆効果と考えられるナノスピン構造励起によるスピン流創出を目指す。
本年度の研究実績は以下の通りである。
・ 電流によるスピン波の制御
電流との相互作用によってスピン波の速度・振幅を制御できることを理論的に示した。電子の流れとスピン波の進行方向が平行(反平行)な場合は、スピン波の速度が増大(減少)し振幅が増大(減少)することがわかった。さらに重要な点は、速度変化は電流のスピン分極率に依存し、振幅変化はベータ項に依存することを明らかにしたことである。すなわち、電流印加下のスピン波の速度・振幅測定から、スピントロニクスで重要な材料定数であるスピン分極率とベータ項の大きさを定量的に評価することが可能であることを示した。
・ 磁気コア運動によるスピン起電力検出
磁気コアの共鳴運動によって生み出されると理論的に示唆されていたスピン起電力の検出に成功した。
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