| 研究課題/領域番号 |
22740236
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| 研究機関 | 東洋大学 |
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研究代表者 |
柴田 絢也 東洋大学, 理工学部, 准教授 (20391972)
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| キーワード | スピントロニクス / スピン起電力 / ゲージ場の方法 / スピン・電荷輸送 / スピン緩和 |
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| 研究概要 |
近年、電流と磁化(スピン)が相互に起因する現象を対象とした研究が盛んに行われている。これは固体中の電子の電荷とスピン自由度の特性を次世代磁気メモリなどのデバイスに応用しようとするスピントロニクス分野の基礎物理として中心的な役割を果たす重要な研究である。その中でも特に、サブミクロンサイズに微細加工された微小な強磁性金属における磁化の電流応答(電流が磁化に与えるトルクや力、それにともなう磁化ダイナミクス)についての理論的実験的研究の理解が急速に進んでいる。本研究の目的は、強磁性金属における伝導電子スピンの緩和を重点的に考慮し、その電流磁化応答に与える影響を微視的理論によって明らかにしていくことである。本年度は、強磁性金属の二つのゲージ場によって誘起される電荷およびスピンの輸送について研究を行った。ここで、二つのゲージ場というのは、一つは通常の電磁場、もう一方は、磁化ダイナミクスによって誘起される有効ゲージ場である(ゲージ場の方法)。本研究では特に伝導電子スピンの緩和がある場合について、電流およびスピン流をGreen関数を用いたダイヤグラムの方法で評価した。研究当初、評価した量がスピン緩和があるときに有効ゲージ場についてゲージ不変でないという結果となった。しかしながら、これは理論的には看過できない問題である。最終的には、ゲージ不変でない項を打ち消す項を見いだすことによってこの問題を解決することができた。この打ち消し項の起源はスピン緩和を生じさせる不純物磁性であり、これが有効ゲージ場を導入する際に時間依存するからである。この結果は、ゲージ場の方法を用いる時には常に考慮すべきものであり、今回の研究でその重要性が認識された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究実績の概要で述べた通り、懸案事項であったゲージ不変性の問題が解決し、論文が掲載されているから。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、スピン・軌道相互作用によるスピン緩和を考慮に入れた物理量の評価を行っていく。
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