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本研究では，強磁性金属Fe3Si/半導体FeSi2人工格子による新規スピン注入素子を創製し，局所2端子型および非局所4端子型スピンバルブ効果を利用して，強磁性金属Fe3Siから半導体FeSi2への電気的スピン注入に取り組んだ．その結果，まず，局所2端子型スピンバルブ素子では，Si基板上に堆積させた強磁性金属Fe3Si層と，半導体FeSi2層の上に堆積させた強磁性金属Fe3Si層との間に，保磁力差の誘起を意味する特異ヒステリシスループを観測することができた．この素子で，面内方向に磁場を印加し，磁場掃引に伴う電気抵抗の変化を観測したところ，上向きのスピンバルブ信号が得られた．これは，強磁性金属Fe3Si層から半導体FeSi2層へとスピン偏極電流が生成され，もう一方の強磁性金属Fe3Si層でそのスピン流が検出できたことを意味する．しかし，一般的に，局所2端子型スピンバルブ効果によるスピン流(スピン偏極電流)には，AMR効果が混在している可能性が懸念されるため，次のステップとして非局所4端子型スピンバルブ効果が必須とされている．そこで，本研究の後半では，非局所4端子型スピンバルブ素子を創製し，同様に保磁力差の誘起を確認した後，磁場掃引に伴う非局所電圧の変化を観測したところ，下向きのスピンバルブ信号が得られた．これは，強磁性金属Fe3Si層から半導体FeSi2層へと純スピン流が生成(スピン蓄積)され，もう一方の強磁性金属Fe3Si層でそのスピン流が検出できたことを意味する．非局所4端子型スピンバルブ効果によるスピン流(純スピン流)には，AMR効果が混在している可能性は低いため，本研究で初めて，半導体FeSi2中へのスピン流の生成と検出に成功したと云える．
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