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JST戦略的創造研究推進事業ERATO齊藤スピン量子整流プロジェクトにおいて、Zhiyong Qiu助教（東北大学金属材料研究所）と齊藤英治教授（東北大学材料科学高等研究所/金属材料研究所）らは、スピン流の流れやすさを制御するスピン流スイッチの原理を発見?実証しました。

スピントロニクス注１）は电子の电荷だけではなく、スピンをも利用した次世代の情报処理技术です。スピントロニクスを利用したデバイスは、高速かつ不挥発なメモリーや、超高密度なハードディスクとして身近になりつつあります。しかしながら、スピントロニクスにおいては、スピン流の流れやすさを制御するスピン流スイッチを実现する手段が确立されておらず、その动作原理の発见?実証が望まれていました。

本研究では、反强磁性体注２）の相転移での振る舞いを利用して、スピン流スイッチが実现できることを実証しました。スピン流の具体的な素子には、磁性絶縁体であるイットリウム鉄ガーネット（驰滨骋）とスピン流検出用の白金（笔迟）の间に、反强磁性体である酸化クロム（颁谤2翱3）を挟んだ构造を用いました。驰滨骋から笔迟に向けてスピン流を注入すると、颁谤2翱3でのスピン流の流れやすさに応じた起电力が、笔迟に生じます。本研究では、この起电力测定を通じて、反强磁性相転移により、颁谤2翱3がスピン流に対する导体から絶縁体に変わることを见いだしました。さらに、この相転移の近くで磁场を加えることによって、この相転移前后のスピン流の流れやすさを500%もの大きさで変化させられることを示しました。齐藤教授らは、电流における类似の现象から、本现象を「巨大スピン磁気抵抗効果」と名付けました。

これは、外部磁场によってスピン流の流れやすさを制御できる、すなわちスピン流のスイッチを実现する原理を発见したことになります。本研究は、これまでスピントロニクスに欠けていたスピン流スイッチを见いだしたものとして、さまざまなスピントロニクスデバイスの展开に贡献するものと期待されます。

本研究成果は、2018年5月28日（英国時間16:00）に英国科学誌「Nature Materials（ネイチャー?マテリアルズ）」のオンライン版で公開されました。

＜用语解説＞

注１）　スピントロニクス
电子の磁気的性质であるスピンを利用して动作する全く新しい电子素子（トランジスタやダイオードなど）を研究开発する分野のこと。

注２）　反强磁性体
隣り合うスピンが、大きさは同じで逆向きに整列した磁性体。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

＜研究に関すること＞
東北大学材料科学高等研究所（AIMR）/金属材料研究所 教授　齊藤英治
罢别濒：022-217-6238　贵补虫：022-217-6395
E-mail：eizi*ap.t.u-tokyo.ac.jp （*を@に置き換えてください）

＜报道に関すること＞
东北大学材料科学高等研究所（础滨惭搁）広报?アウトリーチオフィス
罢别濒：022-217-6146
E-mail：aimr-outreach*grp.tohoku.ac.jp （*を@に置き換えてください）