2020 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration of spin transport in insulators
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19K22131
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
安藤 和也 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30579610)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | スピントロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、非線形スピントロニクス現象を用いた精密スピン流伝導測定により、反強磁性絶縁体中スピン流伝導を切り拓くものである。反強磁性絶縁体中のスピン流伝導はこれまで数多くの実験データが蓄積されてきた。しかし、スピン流源としては一様モードのマグノンにこれまで限定されており、スピン注入及びスピン伝導に対するマグノン波数の知見は得られていなかった。昨年度の研究により、反強磁性絶縁体へのスピン流注入を実現する最も典型的な構造である、強磁性/反強磁性絶縁体ヘテロ構造におけるスピン注入及びスピン伝導の波数依存性が明らかになった。これにより、強磁性体から反強磁性絶縁体へのスピン流注入・スピン伝導における界面交換バイアスの重要性を見出した。今年度は、スピン軌道トルク強磁性共鳴を用いてネール温度近傍におけるダンピングライクトルク及びフィールドライクトルクを測定することで、スピン流伝導を調べた。ダンピングライクトルクとフィールドライクトルクが重金属層のバルクスピン軌道相互作用に起因する強磁性金属/反強磁性絶縁体/重金属構造において、反強磁性絶縁層の膜厚によりネール温度を制御した。この系において、ネール温度より高温ではスピン透過率の減少によるダンピングライクトルクの減少が観測された。スピン伝導の抑制により減少したダンピングライクトルクに対し、フィールドライクトルクに関しては、絶縁層/重金属界面におけるスピン回転を伴う反射に起因する効果が観測された。
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