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絶縁体に光を照射してスピン流を创り出す新しい原理を発见

JST 戦略的創造研究推進事業において、東北大学 金属材料研究所の内田 健一 准教授らは、特定の金属微粒子を含む磁石に可視光を照射することで、スピン(磁気)の流れを生成できる新しい原理を実証しました。

近年、持続可能な社会に向けた环境、エネルギー问题への取り组みが活性化する中、身近に存在する光、热、振动、电磁波などをエネルギー源として利用するような、新しいエネルギー変换原理の创出が期待されています。例えば、クリーンで信頼性の高いエネルギー変换技术の候补として、太阳电池や热电素子、圧电素子などを用いた発电技术が盛んに研究されています。

今回、内田准教授らは、特定の金属微粒子への光照射で诱起される「表面プラズモン」と呼ばれる电子の集団运动を磁石の中で励起することで、光のエネルギーをスピン流に変换することに世界で初めて成功しました。また、これまでにスピン流を电流に変换する技术も确立しており、光のエネルギーから电流を生成する新たなエネルギー変换原理が创出されたことになります。

これまでに确立されてきた热や音波、电磁波によるスピン流生成と同様の材料で、今回実証した光-スピン流生成も発现することが分かりました。このことから、电流やスピン流の駆动力として同时に利用可能なエネルギー源の选択肢をさらに広げられることが明らかになりました。今后の研究の进展により、表面プラズモンとスピン流を融合した新しい研究分野の形成や、外部电源を必要としない电気、磁気デバイスの研究开発に贡献することが期待されます。

本研究は、東北大学 原子分子材料科学高等研究機構および金属材料研究所の齊藤 英治 教授(日本原子力研究開発機構 先端基礎センター 客員グループリーダー兼任)、日本原子力研究開発機構 先端基礎研究センターの前川 禎通 センター長、安立 裕人 副主任研究員らと共同で行ったものです。

本研究成果は、2015年1月8日(英国時間)発行の英国科学誌「Nature Communications」においてオンライン公開されました。

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问い合わせ先

研究に関すること

东北大学金属材料研究所
准教授 内田 健一
罢贰尝::022-215-2022
贵础齿:022-215-2020
E-mail: kuchida*imr.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

東北大学 原子分子材料科学高等研究機構(AIMR)?金属材料研究所
教授 齊藤 英治
罢别濒:022-215-2021
贵补虫:022-215-2020
E-mail: saitoheiji*imr.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

広报に関すること

东北大学金属材料研究所
総务课総务係
罢贰尝:022-215-2181
贵础齿:022-215-2184
E-mail: imr-som*imr.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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