研究課題
NiFeに温度勾配を与えることによってスピン圧が生じる現象「スピンゼーベック効果」を白金中の逆スピンホール効果を利用することで発見し(Natureに論文掲載)、その磁場・温度依存性を系統的に調べた。磁場方向依存性、磁場強度依存性ともスピンゼーベック効果の予想と整合し、温度変化は従来のゼーベック効果や異常ホール効果とは全く異なる振る舞いを示した。この振る舞いは、伝導電子のスピンエントロピーの寄与と考えられる。また、スピンゼーベック効果を利用すれば長さに制約なく長距離にわたってスピン流を印加できることがわかった。さらに、白金と強磁性体のサンドイッチ構造を作成し、励起用白金電極に電流を流すことでスピン波を試料片端から注入し、検出用白金端子の逆スピンホール効果をスピン流検出器として利用することでこの超スピン流の伝達特性を調べた。電流反転に伴い、検出端子側の白金両端に生じる起電力の大きさに差が生じていることが確認された。これは生じた起電力が磁場方向、つまりスピンに依存した起電力であることを示している。電流と磁場が平行、つまりスピンポンプ・トルクが働かない条件では起電力の差は生じなか・u桙チた。これにより、スピンポンプによって生じたスピン波超スピン流(スピン交換相互作用が輸送するスピン角運動量の流れ)がPt端子まで届いていることが示された。Pt端子の位置依存性測定の結果、ミリメートルスケールのスピン流伝送を確認した。以上により、本研究の目的が達成された。
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Journal of Applied Physics 105
ページ: 07C913_1- 07C913_3
ページ: 07C908_1-07C908_3
Solid State Phenomena 152-153
ページ: 529-532
IEEE transactions on magnetics (掲載決定)
Journal of Physics (掲載決定)
Applied Physics Letters 88 (掲載決定)
Physical Review Letters 101
ページ: 101 036601_1-036601_4
Physical Review B 78
ページ: 014413_1-014413_6
Nature 455
ページ: 778- 781
