スピンホール効果のメカニズムの探索

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22840012
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 新見 康洋 東京大学, 物性研究所, 助教 (00574617)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: スピントロニクス / スピン流 / スピンホール効果 / 強磁性体 / メソスコピック系

研究概要

本研究では、不純物を添加して発現する外因性スピンホール効果に着目して、その発現起源やどのような母金属と不純物の組み合わせで大きなスピンホール効果が発現するかを実験的に調べた。その結果、スピン軌道相互作用の弱い銅にイリジウム不純物を添加することで、スピンホール効果が発現し、その発現効率を示すスピンホール角が2%になることを実験的に確かめた。さらに、イリジウムの代わりにビスマスを不純物として僅かに添加することでスピンホール角が1桁以上大きくなることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Extrinsic spin Hall effect induced by iridium impurities in copper (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Niimi, M. Morota, D. H. Wei, C. Deranlot, M. Basletic, A. Hamzic, A. Fert, and Y. Otani
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 106 ページ: 126601-1-4
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.106.126601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indication of intrinsic spin Hall effect in 4d and 5d transition metals (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Morota, Y. Niimi, K. Ohnishi, D. H. Wei, T. Tanaka, H. Kontani, T. Kimura, and Y. Otani
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 ページ: 174405-1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.83.174405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large spin accumulation with long spin diffusion length in Cu/MgO/Permalloy lateral spin valves (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Wakamura, K. Ohnishi, Y. Niimi, and Y. Otani
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 4 ページ: 063002-1-3
  • DOI: DOI:10.1143/APEX.4.063002
  • 査読あり
• [学会発表] 巨大スピン蓄積の生成と検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新見康洋
  • 学会等名: 日本磁気学会スピンエレクトロニクス専門研究会「スピン流と熱効果の新現象」(招待講演)
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2011-11-15
• [学会発表] Extrinsic spin Hall effects in Cu-based alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Niimi
  • 学会等名: 56th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: Scottsdale, USA
  • 年月日: 2011-11-02
• [学会発表] Cu合金における外因性スピンホール効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新見康洋
  • 学会等名: 日本物理学会(秋季大会)
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Extrinsic SHE induced by Ir impurities in copper (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Niimi
  • 学会等名: Spintech6
  • 発表場所: Matsue, Japan
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] Extrinsic SHE induced by Ir impurities in copper (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Niimi
  • 学会等名: 5th International Workshop on Spin Currents(invited)
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] 軽元素を用いた外因性スピンホール効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新見康洋
  • 学会等名: 日本物理学会(第66回年次大会)
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] Search for the mechanism of extrinsic spin Hall effect (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Niimi
  • 学会等名: International Conference of AUMS(ICAUMS2010)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Extrinsic spin Hall effects in Cu induced by Ir impurity (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Niimi
  • 学会等名: 55th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] 外因性スピンホール効果の発現機構の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新見康洋
  • 学会等名: 日本物理学会(秋季大会)
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 外因性スピンホール効果の発現機構の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新見康洋
  • 学会等名: スピン流の創出と制御研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-06-24
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/lab-www/nanomag/indexjpn.html