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2017 年度 実績報告書

スピン流を用いた量子干渉効果の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15J08073
研究機関東京大学

研究代表者

大森 康智  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
キーワードスピントロニクス / 磁性
研究実績の概要

ジョセフソン接合の作製に関して、蒸着法を主としてスピン注入可能なジョセフソン接合系の作製を行っていく予定であった。具体的にはアルミニウム/ビスマス添加銅/アルミニウム系を検討していた。試験的な試料の作製を行ったが、アルミニウム/ビスマス銅間の導通の確保と素子の安定性が課題であった。また、昨年度得られた強磁性体におけるスピンホール効果の温度依存性や、内因性及び外因性の違いによる異常ホール効果との関係性、磁化依存性について、追加の測定と解析及び共同研究グループとの議論を行った。
3d遷移金属強磁性体において、温度依存性がスピンホール効果において特に強く、理論計算を踏まえると通常考えられる内因性機構によるものとは考えにくいため、高温においてスピンホール効果にのみ寄与するなんらかの機構が存在すると結論付けた。特にその可能性として、マグノンスピン流による影響が生じているのではないかと考え、検討している。また、低温においても、異常ホール効果とスピンホール効果の関係は単純ではなく、直感的に得られるような、スピン偏極率によって結び付けられるものにはならないことを示した。
また、強磁性体におけるスピンホール効果の磁化依存性を調べるため、非磁性体ビスマス添加銅やタンタルのスピンホール効果を用いたスピン注入を試みた。得られた信号は磁化による依存性が生じなかった。ただし数値計算によって予測されたスピンホール信号強度は信号のノイズ強度と同じオーダーであったので、より信号強度の大きな測定手法を開発し、磁化依存性を議論することが望まれる。
更に、強磁性体パーマロイにおいて、スピン吸収法を用いた測定によって回帰的にスピン拡散長を決定する手法に関する論文がスペインのグループとの共同でApplied Physics Lettersに報告された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] CIC Nanogune/IKERBASQUE(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      CIC Nanogune/IKERBASQUE
  • [国際共同研究] H. H. Wills Physics Laboratory/University of Bristol(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      H. H. Wills Physics Laboratory/University of Bristol
  • [雑誌論文] Spin diffusion length of Permalloy using spin absorption in lateral spin valves2017

    • 著者名/発表者名
      Sagasta Edurne、Omori Yasutomo、Isasa Miren、Otani YoshiChika、Hueso Luis E.、Casanova Felix
    • 雑誌名

      Applied Physical Letters

      巻: 111 ページ: 082407~082407

    • DOI

      10.1063/1.4990652

    • 査読あり
  • [学会発表] An analysis on the relationship between the spin Hall effect and anomalous Hall effect in ferromagnetic metals2017

    • 著者名/発表者名
      Omori Yasutomo、Sagasta Edurne、 Isasa Miren、Gradhand Martin、 Niimi Yasuhiro、Hueso Luis E.、Casanova Felix、 Otani YoshiChika
    • 学会等名
      62nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials(MMM2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] 強磁性体におけるスピンホール効果の磁化依存性2017

    • 著者名/発表者名
      大森 康智、Sagasta Edurne、 Isasa Miren、Gradhand Martin、 Hueso Luis E.、新見 康洋、Casanova Felix、 大谷 義近
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-06-14  

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