材料の種類によらず電子スピン波を観測できる新手法を構築 -さまざまな半導体における超並列演算処理へ期待-

2023年1月23日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇大学院工学研究科知能デバイス材料学専攻　教授　好田诚

【発表のポイント】

さまざまな材料において电子スピン波^(注1)を検出できる新たな観测手法を开発
従来光学的手法のみで観测されてきた电子スピン波の电気的検出に初めて成功
半导体の电子スピン波を活用した超省电力素子や新概念论理回路へ展开可能

【概要】

电子は磁石としての性质であるスピンを有しています。スピンは、既存の半导体集积回路が苦手とする并列演算処理を得意とするため近年注目されています。その中で、スピンの向きが回転しながら空间伝搬して生まれる电子スピン波は、波の重ね合わせを活用した并列演算処理ができる新たな情报担体として期待され、さまざまな半导体における电子スピン波の検出が长年望まれていました。

従来电子スピン波は光学的にしか検出できず、光を吸収する限られた材料でのみ利用されてきました。この度、东北大学大学院工学研究科の斋藤隆仁氏(研究当时、博士后期课程在籍)、东北大学大学院工学研究科?量子科学技术研究开発机构量子机能创製研究センター好田诚教授?グループリーダーらの研究グループは、电子スピン波を电気的に観测できる新たな原理を确立し、半导体を含むさまざまな材料の电子スピン波が観测できる基盘を构筑しました。これにより、材料选択の幅が格段に広がり、电子スピン波情报処理に向けた半导体材料开発を一気に加速させることが可能です。本研究はドイツのピーター?グリュンベルグ研究所、ニュージーランドのヴィクトリア大学との共同研究です。

本研究成果は、2022年12月27日付（米国時間）で米国の科学誌「Physical Review Research」にてオンライン公開されました。