| 研究課題/領域番号 |
17H01052
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物性
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| 研究機関 | 名古屋大学 (2019-2020)
東北大学 (2017-2018) |
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研究代表者 |
水口 将輝 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50397759)
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| 研究分担者 |
小野 新平 一般財団法人電力中央研究所, 材料科学研究所, 上席研究員 (30371298)
大江 純一郎 東邦大学, 理学部, 教授 (40510251)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | スピントロニクス / スピンカロリトロニクス / ナノ超構造 / 熱磁気効果 / 異常ネルンスト効果 |
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、固体金属材料において、巨大熱電効果などの革新的な熱磁気機能を創出することである。単結晶薄膜結晶における熱磁気効果の電界制御を試みた結果、異常ネルンスト効果を電圧で制御できることを実証した。また、Fe4N強磁性薄膜において異常ネルンスト効果に大きな異方性があることを発見した。さらに、グラニュラー構造において異常ネルンスト角の大きな増大効果が確認され、同構造が熱磁気効果の増大のために有効であることが明らかになった。これらの成果により、ナノスピンカロリトロニクスの包括的な物理解明・学理の構築が図られ、これまでにない機能が創出され、デバイス応用までの道筋が示された。
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| 自由記述の分野 |
材料科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、試料をナノスケールまで微小化することにより熱とスピンの相関が顕わになり、効率的にスピンカロリトロニクス機能を引き出すことが可能となった。そのため、熱流とスピン流の相関に係る包括的な物理の解明・学理の構築が図られ、学術的意義があった。また、本研究で得られた成果を応用することにより、スピン熱電素子やスピン冷却素子、スピン発振素子などへの応用展開が実現されることが見込まれる。そのため、現行の様々なシリコンデバイス技術が抱える壁を突破し、新たなデバイス創成へのパラダイムを拓くことが見込まれ、社会的意義も大きいと考えられる。
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