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2010 年度 研究成果報告書

逆スピンホール効果の微視的理論と応用

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 19048027
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関首都大学東京

研究代表者

多々良 源  首都大学東京, 大学院理工学研究科, 准教授 (10271529)

研究期間 (年度) 2007 – 2010
キーワードスピントロニクス / スピントルク / 電流誘起磁化反転 / 磁壁
研究概要

スピントロニクスの重要な課題であるスピン流の生成と電流への変換メカニズムについて、スピンポンピング効果と逆スピンホール効果を対象に理論解析を行った。その結果、生成されたスピン流からの電流生成現象は、スピンの感じる実効的電磁気学の枠組みで見通しよく理解できることを明らかにした。さらにこの実効電磁場には新種のモノポール(スピンダンピングモノポール)が存在するという著しい特徴を見出し、このモノポールがスピン流と電流を結びつける上で本質的な役割を演じていることを示した。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2012 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (16件) 学会発表 (11件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Damping Monopole2012

    • 著者名/発表者名
      Akihito Takeuchi, Gen Tatara
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 ページ: 033705-1-033705-4

  • [雑誌論文] Theory of inverse Faraday effect in disordered metal in THz regime2011

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Taguchi, Gen Tatara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 84 ページ: 174433-1-174433-5

  • [雑誌論文] Microscopic theory of diffusive spin current with spin-orbit interaction2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Hosono, Akinobu Yamaguchi, Yukio Nozaki, and Gen Tatara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 83 ページ: 144428-1-144428-10

  • [雑誌論文] Existence of vertical spin stiffness in Landau-Lifshitz-Gilbert equation in ferromagnetic semiconductors2011

    • 著者名/発表者名
      Ka Shen, Gen Tatara and Ming-Wei Wu
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 83 ページ: 085203-1-085203-7

  • [雑誌論文] Theory of spin transport induced by a temperature gradient2010

    • 著者名/発表者名
      Yuu Takezoe, Kazuhiro Hosono, Akihito Takeuchi, and Gen Tatara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 82 ページ: 094451-1-094451-9

  • [雑誌論文] Effect of spin-conserving scattering on Gilbert damping in ferromagnetic semiconductors2010

    • 著者名/発表者名
      Ka Shen, Gen Tatara and Ming-Wei Wu
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 81 ページ: 193201-1-193201-4

  • [雑誌論文] Theory of spin relaxation torque in metallic ferromagnets2010

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Nakabayashi, Akihito Takeuchi, Kazuhiro Hosono, Katsuhisa Taguchi, Gen Tatara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 82 ページ: 014403-1-014403-10

  • [雑誌論文] Diffusive versus local spin currents in dynamic spin pumping systems2010

    • 著者名/発表者名
      Akihito Takeuchi, Kazuhiro Hosono, Gen Tatara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 81(Editors’ Suggestion) ページ: 144405-1-144405-12

  • [雑誌論文] Current-driven domain wall motion across a wide temperature range in a (Ga,Mn)(As,P) device2010

    • 著者名/発表者名
      Wang, K. Y., Edmonds, K. W., Irvine, A. C., Tatara, G., Ranieri, E. D., Wunderlich, J., Olejnik, K., Rushforth, A. W., Campion, R. P., Williams, D. A., Foxon, C. T., and Gallagher, B. L.
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 97 ページ: 262102-1-262102-3

  • [雑誌論文] Geometry-dependent scaling of critical current densities for current-induced domain wall motion and transformations2009

    • 著者名/発表者名
      Lutz Heyne, Gen Tatara, L. Joly, F. Nolting, S. Seo and M. Klaui
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 80 ページ: 184405-1/184405-4

  • [雑誌論文] Spin-transfer torque in disordered weak ferromagnets2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshisuke Ban, and Gen Tatara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 80 ページ: 184406-1/184406-5

  • [雑誌論文] Spin-wave contributions to current-induced domain wall dynamics2009

    • 著者名/発表者名
      Yann Le Maho, Joo-Von Kim, and Gen Tatara
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: B79 ページ: 174404-1-174404-17

  • [雑誌論文] Anomalous Hall conductivity due to vector spin chirality in the weak coupling regime2009

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Taguchi, and Gen Tatara
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: B 79 ページ: 054423-1-054423-5

  • [雑誌論文] Microscopic Approach to Current-driven Domain Wall Dynamics2008

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara, Hiroshi Kohno and Junya Shibata
    • 雑誌名

      Phys. Rep.

      巻: 468 ページ: 213-301

  • [雑誌論文] Calculation of current-induced torque from spin continuity equation2008

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara, and Peter Entel
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: B 78 ページ: 064429-1-064429-6

  • [雑誌論文] Current induced domain wall motion in Rashba spin orbit system2008

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Obata, and Gen Tatara
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: B 77 ページ: 214429-1-214429-12

  • [学会発表] シンポジウム:スピン流電流変換メカニズムに対する理論的知見2012

    • 著者名/発表者名
      多々良源
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年春季大会
    • 発表場所
      大阪(Invited)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] Maxwell’s equation and monopole in spintronics2011

    • 著者名/発表者名
      G. Tatara
    • 学会等名
      7th International Conference on Advanced Materials and Devices (ICAMD 2011)
    • 発表場所
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea(Invited)
    • 年月日
      20111207-09
  • [学会発表] Magnetic Monopole Generated by Spin Damping with Spin-Orbit Coupling (invited lecture)2011

    • 著者名/発表者名
      A. Takeuchi and G. Tatara
    • 学会等名
      26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      Beijing, China(Invited)
    • 年月日
      20110810-17
  • [学会発表] Introduction to microscopic theory of spin transport (invited lecture)2011

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara
    • 学会等名
      6th International Sc6th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (SPINTECH6)
    • 発表場所
      Matsue, Japan(Invited)
    • 年月日
      20110801-05
  • [学会発表] Monopole in spin pumping + inverse spin Hall system2011

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara
    • 学会等名
      5th International Workshop on Spin Currents
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, JAPAN. (Invited)
    • 年月日
      20110725-28
  • [学会発表] Spin damping monopoles in spin pumping + inverse spin Hall systems2011

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara
    • 学会等名
      Collaborative Conference on 3D & Materials Research
    • 発表場所
      Ramada Plaza Jeju Hotel Jeju, South Korea (Invited)
    • 年月日
      20110627-0701
  • [学会発表] Spin transports induced by dynamic spin textures2010

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara
    • 学会等名
      The International Conference on Frustrated Spin Systems, Cold Atoms and Nanomaterials
    • 発表場所
      Hanoi, Vietnam(Invited)
    • 年月日
      20100714-16
  • [学会発表] Novel magneto-electric effects : Current-induced domain wall motion and inverse spin Hall effect2010

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara
    • 学会等名
      JST-EPSRC Workshop
    • 発表場所
      Cambridge(Invited)
    • 年月日
      20100215-19
  • [学会発表] Spin pumping and inverse spin Hall effect - Microscopic study2010

    • 著者名/発表者名
      Gen Tatara
    • 学会等名
      International workshop on Spin Currents and Spin Caloritronics
    • 発表場所
      Sendai(Invited)
    • 年月日
      20100208-10
  • [学会発表] 領域 3,領域 4 合同シンポジウム:スピン流に関わる新現象-スピン流 は電磁気学をどこまで変えるか-スピン伝導現象:微視的理論の現状2009

    • 著者名/発表者名
      多々良源
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      (Invited)
    • 年月日
      2009-09-26
  • [学会発表] Novel Current Pumping Mechanism by Spin Dynamics2008

    • 著者名/発表者名
      G. Tatara
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology (ISQM-Tokyo’08)
    • 発表場所
      Advanced Research Laboratory, Hitachi, Ltd., Hatoyama(Invited)
    • 年月日
      20080825-28
  • [図書] ミニマム電磁気学2011

    • 著者名/発表者名
      多々良 源
    • 出版者
      培風館
  • [図書] 新物理学シリーズ40 スピントロニクス理論の基礎2009

    • 著者名/発表者名
      多々良 源
    • 出版者
      培風館
  • [備考]

    • URL

      http://sqcm.phys.se.tmu.ac.jp/

  • [産業財産権] 磁気抵抗効果素子2012

    • 権利者名
      市村雅彦, 多々良源, 高橋宏昌
    • 産業財産権番号
      大4932275号
    • 取得年月日
      2012-02-24
  • [産業財産権] Core-Rotating Element of Ferromagnetic Dot and Information Memory Element Using the Core of Ferromagnetic Dot2011

    • 権利者名
      Ono, S. Kasai, K. Kobayashi, Y. Nakatani, H. Kohno and G. Tatara
    • 産業財産権番号
      US 7,952,915 B2
    • 取得年月日
      2011-05-31
    • 外国

URL: 

公開日: 2013-07-31  

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