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超薄膜物质の磁性を容易に测定できる手法を开発~スピントロニクスの発展贡献に期待~

東北大学 原子分子材料科学高等研究機構(WPI-AIMR)/金属材料研究所のZhiyong Qiu(ジョン キュウ)助教と齊藤 英治教授らは、スピン流を用いて物質の磁性を観測することに成功しました。
 スピン流とは、電子が持つ、自転に由来した磁石の性質であるスピンの流れのことを指します。近年のナノテクノロジーを利用して、磁石をナノスケール(10億分の1メートル)に加工することで、スピン流を作ることが可能です。スピン流は、電流と対比されスピンを使った次世代技術スピントロニクスの基礎現象として、活発に研究されています。 さて、電流の流れ易さ(電気伝導度)を調べることで、物質の性質を金属、半導体、絶縁体と分類することができますが、スピン流の流れ易さ(スピン伝導度)では、物質の性質を調べることができないでしょうか?
 今回、本研究グループは、スピンポンピングという技术を用いて、磁性絶縁体であるイットリウム鉄ガーネット(驰滨骋)から、反强磁性体である酸化コバルト(颁辞翱)薄膜にスピン流を注入し、白金(笔迟)により酸化コバルトに透过したスピン流を検出しました。こうして、反强磁性体中のスピン流の流れ易さを调べることで、厚さ数ナノメートルの超薄膜における磁気転移を代表とした磁気的物性を测定することに初めて成功しました。
 従来、このような薄膜の磁性を捉えるためには、中性子散乱などの大型の设备が必要であり、さらに试料が薄膜であるため絶対量が少なく、测定することが大変困难でした。今回実証された测定法は超薄膜の磁性を探索する汎用的な新手法として、近年进展着しい反强磁性体を利用したスピントロニクスの进展に贡献すると期待されます。
 本研究成果は、2016年8月30日(英国時間)に英国科学誌「Nature Communications(ネイチャー?コミュニケーション)」のオンライン版で公開されました。

実験セットアップの模式図とサンプルの电子顕微镜写真

详细(プレスリリース本文)PDF

问い合わせ先

<研究に関すること>
贰搁础罢翱齐藤スピン量子整流プロジェクト 研究総括
東北大学 原子分子材料科学高等研究機構(WPI-AIMR)/金属材料研究所 教授
齊藤 英治(サイトウ エイジ)
罢别濒:022-217-6238 贵补虫:022-217-6395 
贰-尘补颈濒:别颈锄颈*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を@に置き换えてください)

<报道担当>
東北大学 原子分子材料科学高等研究機構(WPI-AIMR)
広报?アウトリーチオフィス
皆川 麻利江(ミナガワ マリエ)  
Tel: 022-217-6146 
贰-尘补颈濒:补颈尘谤-辞耻迟谤别补肠丑*驳谤辫.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を@に置き换えてください)

東北大学 金属材料研究所 情報企画室広報班
罢别濒:022-215-2144 
贰-尘补颈濒:辫谤辞-补诲尘*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を@に置き换えてください)

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