有機半導体におけるスピン流の直接観測に向けた二重磁気共鳴計測手法の開発

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K22172
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分32:物理化学、機能物性化学およびその関連分野
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 鐘本 勝一 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40336756)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2022-03-31
• キーワード: スピン流 / 磁気共鳴 / 二重共鳴

研究成果の概要

強磁性電極をXバンドの強磁性共鳴でスピンポンピングしてスピン流を発生させ、伝播後のスピン分極の蓄積状態を、Xバンドとは異なる共鳴周波数でアンテナから直接励起できるポンププローブ型二重磁気共鳴スピン流観測のシステムを構築した。そのアンテナからのマイクロ波励起が実際に行えることを確認した。強磁性電極1/常磁性層/強磁性電極2の素子にて、Xバンドのマイクロ波とアンテナからのマイクロ波が干渉せず、二重共鳴実験が可能であることが確認できた。

自由記述の分野

スピン物性物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年スピン分極状態の空間伝播を意味する“スピン流”に関する研究が注目されているが、その伝播を直接観測することは難しかった。この研究では、そのスピン流を発生させるマイクロ波照射システムと、スピン流の到達を検出できるマイクロ波吸収観測システムを組み合わせ、スピン流の伝達を評価できる計測系の構築に取り組み、実際に両方のマイクロ波が干渉せず、実験が行えることを確認できた。今後スピン流物性の検証に活用できる。