| 研究領域 | ナノスピン変換科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
26103002
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
大谷 義近 東京大学, 物性研究所, 教授 (60245610)
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| 研究分担者 |
新見 康洋 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (00574617)
Jansen Ronald 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 首席研究員 (40600250)
松倉 文礼 東北大学, 国際集積エレクトロニクス研究開発センター, 教授 (50261574)
木村 崇 九州大学, 理学研究院, 教授 (80360535)
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| 研究期間 (年度) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| キーワード | スピントルク / スピンホール効果 / スピン流電流相互変換 / スピン軌道相互作用 |
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| 研究実績の概要 |
磁気的スピン変換では、新しいスピン変換現象の探索、非線形スピン変換手法の開拓、電界を用いた磁化状態制御の３課題の研究を進めてきた。新奇なスピン変換現象の探索に関しては、トポロジカルな電子構造を有する非共線反強磁性体に従来とは質的に異なる新奇な磁気スピンホール効果が発現することを見出した。
非線形的なスピン変換を実現するため、p波スピン三重項超伝導体の候補物質として最近注目され始めたBi/Ni薄膜におけるスピン輸送測定に取り組み、従来型超伝導体では発現しなかったスピン三重項を媒介とする新しいスピン変換現象の可能性を見出した。 Fe/MgOトンネル接合とSi伝導チャンネルを有する面内スピンバルブ素子を用いたスピン伝導測定から観測されるスピン蓄積信号が非線形な応答を示すこと、この現象の起源が、トンネル接合を介したスピン偏極電流の透過率のバイアス電圧依存性に起因していることを明らかにした。また、同接合における垂直磁気異方性の機構について考察した結果を論文として発表した。
電界を用いた磁化状態制御に関しては、80 nmφのCoFeB/MgO磁気トンネル接合において電界印加によって誘起される磁化歳差運動の時間分解測定から磁化運動に対する熱擾乱の影響を明らかにし、反転確率を向上させるための指針を示した。
その他、強磁性体、反強磁性体、フェリ磁性体およびそれらの非磁性体とのハイブリッドシステムにおける磁気的スピン変換についての研究を行った。重要な成果としては、反強磁性体を用いたスピントルク磁気メモリの動作実証、フェリ磁性体の角運動量補償温度におけるスキルミオンホール効果消失の観測などが挙げられる。上述のトポロジカル反強磁性体においても、強磁性体中の磁壁のダイナミクスによく似たスピントルク駆動を示すことも実験と数値計算の両面から突き止めた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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