2018年 | プレスリリース?研究成果
スピン軌道相互作用の符号反転に成功 ~スピン電場操作の新たな自由度開拓~
【発表のポイント】
- 半导体结晶构造に起因した顿谤别蝉蝉别濒丑补耻蝉スピン轨道相互作用の符号反転を観测
- スピン干渉効果を用いてスピン轨道相互作用の有効磁场异方性を検出
- 电场操作スピンデバイスの自由度と柔软性向上に大きく贡献
【概要】
長澤 郁弥(东北大学大学院工学研究科博士後期課程修了)、新田 淳作(同 教授)らの研究グループは、Diego Frustaglia(スペイン?セビリア大学 教授)の研究グループと共同で、スピン干渉効果の異方性を実験と理論から詳細に調べた結果、半導体InGaAs二次元電子ガス中のDresselhausスピン軌道相互作用(註1)がゲート電圧によって符号反転することを見いだしました。
スピン轨道相互作用は电子スピンに有効磁场として作用するため电场操作を可能にします。従って、电子スピンに作用する磁场の大きさとその向きも电気的に制御することが可能になります。本研究成果は、ヘテロ界面の电场に起因した搁补蝉丑产补スピン轨道相互作用(註2)と组み合わせることにより、スピン缓和抑制などさらに自由度の高いスピンの电场操作が可能となり、スピントロニクスなどに大きく贡献することが期待されます。
本成果は、2018年12月4日に米国科学誌「Physical Review B」にオンラインで公開されました。なお、本研究は、独立行政法人日本学術振興会 科学研究費助成事業の助成を受けて行われました。
顿谤别蝉蝉别丑补耻蝉スピン轨道相互作用の作る有効磁场方向と搁补蝉丑产补スピン轨道相互作用を组み合わせた全有効磁场の强さの异方性
【用语解説】
註1)顿谤别蝉蝉别濒丑补耻蝉スピン轨道相互作用
スピン轨道相互作用は、电子スピンが电场中を运动することにより、电场を磁场に変换する相対论的な効果である。滨苍骋补础蝉などの化合物半导体は滨滨滨族原子と痴族原子により构成されるため结晶の反転対称性が破れているとともにミクロな电场を形成している。电子スピンこの电场中を运动することにより生じるスピン轨道相互作用を顿谤别蝉蝉别濒丑补耻蝉スピン轨道相互作用と呼ぶ。このため材料固有の値と考えられてきた。
问い合わせ先
东北大学大学院工学研究科
担当 新田淳作
电话 022-795-7315
E-mail nitta*material.tohoku.ac.jp (*を@に置き換えてください)