スピンゼーベック効果の微視的理解とその可視化に関する理論研究

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K05151
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 岡山大学 (2016-2018); 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 (2015)
• 研究代表者: 安立 裕人 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (10397903)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: スピンゼーベック効果 / スピン流 / 熱流 / マグノン

研究成果の概要

本研究課題で対象とするのは、磁性体に印加した熱流から磁気の流れであるスピン流を作り出す「スピンゼーベック効果」という現象である。
研究期間内に、磁気相転移点近傍におけるスピンゼーベック効果の振る舞いを理論的に研究した。具体的には、時間依存ギンツブルグ・ランダウ方程式を用いたモデル計算により、強磁性体および反強磁性体のどちらの場合にも、磁気転移点近傍においてスピンゼーベック効果は磁性体の磁化に比例する、という点を明らかとした。

自由記述の分野

スピントロニクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題で対象とするスピンゼーベック効果は、磁性体の熱エネルギーから非磁性体にスピン流を注入する現象であり、２００８年に日本で発見されて以降、新しく簡便なスピン流の生成手法として大変大きな注目を集めている。この現象の磁気転移点近傍での振る舞いを明らかとすることは、学術的には、スピンゼーベック効果に対する我々の理解が正しいか否かの一つの判定基準となる。また応用上でも、スピンゼーベック効果を高温領域で使用する際のデバイスの設計指針を与えることに繋がる。このように、本研究課題で明らかとした磁気転移点近傍でのスピンゼーベック効果の振る舞いは極めて大きな意義を持っている。