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三輪研究室

助教 坂本　祥哉

研究テーマ

  • 量子物質スピントロニクス
  • キラル分子スピントロニクス
  • フェムト秒パルスレーザーや放射光X線等のオペランド分光
  • スピンによる脳型コンピューティング

高品質かつ特徴的なナノ構造を用いた物性実験研究を行っている。具体的には半導体工学の超高真空薄膜成長技術を金属・絶縁体・有機分子に適用し、異種材料界面を有する多層膜デバイスを用いて研究を行う。ナノの世界で「スピン」の性質が顕著に現れることに着目し、様々な量子スピントロニクス現象を発現するデバイスを創成している。作製した新物質・材料デバイスが示す新たな物性(物の性質)を見つけ、機能化し、応用に供すること研究目的である。 最近の具体的な研究テーマは、ワイル磁性体をはじめとした量子物質のスピントロニクス応用やキラル分子を用いたスピントロニクスの研究等である。特に電流電圧を印加しながらフェムト秒パルスレーザー分光やX線吸収分光を行う「オペランド分光」を用いて様々なスピントロニクス現象の機構解明を行っている。そして分光研究で得た知見を用いて、実際に室温巨大効果を示すデバイスの創成を目指している。

(a) 特徴的なナノ構造の例。(b) オペランド放射光X線分光の例。高品質薄膜デバイス研究とX線分光研究の融合により、次世代不揮発性メモリの駆動技術として重要な電気磁気効果の物理機構を解明した。
(a) ワイル反強磁性体Mn3Snのスピン及び結晶構造。(b) 拡張磁気八極子の特性を利用することにより、フェムト秒パルスレーザーを用いて反強磁性金属の実時間スピン振動の観測に初めて成功した。

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