| 研究概要 |
磁場中の金属や半導体に、磁場(磁化)と直角方向に電流を流すと、磁場と電流の両方に対して直角の方向に電圧が生じる。これは良く知られている(正常または異常)ホール効果である。一方、スピンホール効果は、非磁性体に電流を流したときに表面や端部のスピン蓄積として現れる。近年、そのスピントロニクス分野における重要性が強調されるようになってきたが、スピンホール効果を用いることによって、電流とスピン流を相互に変換することが出来るためである。しかし、現状としては応用に繋がるような具体的な機能開拓は進んでいない。
本研究は、スピンホール効果を利用した機能性の開拓として、磁性制御や磁化反転に関する現象を考究するものであり、本年度は以下の研究を行った。
Auのスピンホール効果に及ぼす不純物の効果を調べ、不純物がさまざまな増大効果をもたらし得ることを知見した。最近の理論的研究においても、Fe,Pt,C等の添加効果が計算されており、その挙動は複雑であるため単純な結論は得られないものの、実験と整合しているようである。また、素子試料作製の基盤技術として、Taバッファー層やNiFe合金等の薄膜作製を行った。Ta層により高い平坦性を有する素子の作製が可能であることが分かるとともに、組成調整を効率的に行うための複合ターゲット技術の整備も行った。加えて、カー効果による微小領域の磁気特性の評価法について検討を行ったが、現有の設備に基づく実験の範囲では、むしろ電気的測定の方が高感度測定に適するという結論を得た。
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