スピントロニクスにおける新原理「磁気スピンホール効果」の発見

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磁化で制御するスピン流−電流相互変換を確立

2019-01-17  東京大学,理化学研究所,科学技術振興機構

ポイント
  • 反強磁性金属MnSnを用いてスピントロニクス素子を作製、MnSn表面に蓄積するスピンの向きがMnSn中のスピン反転に伴い変化する新現象「磁気スピンホール効果」を発見した。
  • 発見した新現象は、これまで未開拓であったスピンホール効果と磁性との協奏現象である。
  • 磁性体中のスピン流−電流の相互変換を確立、より効率的に動作するスピントロニクス素子の創製に貢献することが期待される。

東京大学 物性研究所の木俣 基 助教(現 東北大学 金属材料研究所 准教授)、杉本 聡志 特任研究員(現 物質・材料研究機構 NIMSポスドク研究員)、中辻 知 教授、大谷 義近 教授(理化学研究所 創発物性科学研究センター チームリーダーを兼任)、理化学研究所 創発物性科学研究センターの近藤 浩太 研究員、テキサス大学オースティン校のマクドナルド 教授らの共同研究グループは、反強磁性金属MnSnを用いてスピントロニクス素子を作製し(図1)、MnSn結晶表面にスピン蓄積が生じていることを確認しました。さらに、外部磁場の向きを変化させながら印加することでMnSnの微小磁化の向きを反転させ、その変化とともに表面に蓄積されたスピンの極性が変化する新現象「磁気スピンホール効果」を発見しました(図2)。

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