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物質中のスピン軌道相互作用によって駆動されるスピン軌道トルクは，次世代の磁化制御手法の候補としてスピンオービトロニクスという新しい観点から注目されている．本研究課題は，フォトクロミック分子を中心とした有機分子膜と磁性体積層膜の複合構造を利用することで，表面・界面のスピン軌道相互作用，スピン流－電流変換およびスピン軌道トルクの制御手法の開拓を目指すものである．
本研究ではこれまでに，常磁性/強磁性金属積層構造に対して有機分子膜を修飾することで，スピン流－電流変換効率の大きさが変化することを明らかにしてきた．本年度は，このような金属積層構造において有機分子修飾によりスピン流変換現象が変化する機構の詳細を実験的に明らかにするため，異なる極性を持った有機分子を修飾した常磁性体/強磁性体複合構造を作成し，スピントルク強磁性共鳴の膜厚依存性を測定することによりスピン軌道トルク生成効率を系統的に調べた．その結果，有機分子の極性に応じて，スピン軌道トルク生成効率が系統的に変換することを見出した．また，このような振る舞いは，共同研究によって得られたDFT計算結果と整合することを明らかにした．本研究成果は「表面」のスピン軌道相互作用を介したスピン流－電流変換の重要性を指摘するとともに，スピン軌道トルクの一つの増大指針となることから，今後のスピンオービトロニクスの研究において重要な知見となることが期待される．
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