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本研究ではスピン間の相互作用により生み出される相転移現象を微視的機構を解明し、それらを用いて、高効率に大きな電気抵抗変化を引き起こす革新的スピンデバイスを創出することを目指している。そのため、代表者が有する純スピン流の磁性酸化物への注入を行い、金属-絶縁体転移やメタ磁性転移などの相転移現象を選択的に引き起こす技術を開発してきた。これまでに、高効率なスピン注入物質の開発やそれを用いた純スピン流磁化反転や効率的スピン吸収効果など、スピン注入相転移を効果的に引き起こす要素技術に関しては数多く確立している。更に、最重要課題のスピン流誘起相転移に関しても、既に実証実験に成功した。また、微細な横型構造では、通電時の発熱により、金属/絶縁体界面で化学反応が生じ、電流が流れた部分が加熱され、酸素イオンの移動が選択的に制御されることを見出し、発熱と化学反応効果を積極的に用いたスイッチング素子の作製にも成功した。これら一連の研究から、各種の相転移現象では、金属/絶縁体界面の化学反応の制御がカギであることがわかったため、微細構造の観察に重点をおいた研究をすすめた。加えて、熱スピン注入を交えた効果的なスピン流生成法を組み合わせる手法を開発し、選択的スピン注入素子の性能向上を目指した。
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