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グラフェンをはじめとする原子層物質のスピン物性とくにスピンダイナミクスに関する研究を進めた。原子層物質はゲート電極による電子密度の制御性と磁性体との接合のしやすさから、スピントロニクスデバイスへの応用が期待されている。
２次元電子系に強磁性絶縁体を接合させた系において、強磁性体の磁化ベクトルが時間変動する際に２次元系に発生するスピン流の計算を行った。パラボリックバンドの場合には２次元電子の状態密度に比例するスピン流が得られた。ポテンシャルが急峻な場合と滑らかに変化する場合で、ほとんど違いは見られなかった。一方、グラフェンに関しては、発生するスピン流はポテンシャルが急峻の場合にはクライントンネリングによって、フェルミ準位の値によらず常に有限であったが、滑らかに変化するポテンシャルの下ではパラボリックバンドの場合と同様に、フェルミ準位によってはゼロとなる。
グラフェンの他に硫化モリブデンの伝導帯と価電子帯のバンド構造を模型として、強磁性体・電子層物質接合系におけるスピン緩和のメカニズムを理論的に調べた。線形応答理論を用いてギルバート緩和係数の微視的導出に成功した。特にMoS2の価電子帯のように強いスピン軌道相互作用がある場合には、ギルバート緩和係数が異方的になり、２桁の違いが見られる。これらはスピン軌道相互作用のある系におけるスピンポンピング現象を明らかにするものであり、今後の実験的研究を先導するものとなる。
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