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大谷研究室

member
教授 大谷 義近
所属
ナノスケール物性研究部門
(兼)量子物質研究グループ
専攻
新領域物質系
研究室HP
助教 一色 弘成

研究テーマ

  • トポロジカルスピントロニクス
  • 分子スピントロニクス
  • 磁気スピンホール効果の発現機構の解明と機能性の開拓
  • 磁気弾性強結合による高効率スピン流生成

20世紀末に登場した「スピン流」の概念は、電流とスピン流を結びつけて効果的に利用する学理を体系化した。その結果、スピントロニクス研究は、電荷・スピン・フォノン・フォトン・マグノン等の準粒子が、固体中のスピンを媒介として、相互に変換される「スピン変換科学」として発展した。最近では、さらにこのスピン変換科学は、準粒子が結合したマグノンポーラロンなどの新奇準粒子状態を生成する強結合スピントロニクスとして新展開している。これらのスピンを媒介とする変換・結合現象は、比較的単純な接合界面近傍のナノスケール領域で生じることが多く、優れた汎用性と応用性を持っている。我々の研究室では基礎量子物性の観点から、スピンを媒介した新奇な準粒子変換や結合の開拓と発現機構の解明に取り組んでいる。さらに微細加工技術を駆使して、開拓した準粒子変換・結合を利用したスピン変換素子の研究開発を行っている。

Ta / CoFeB / MgOにおける磁気弾性波の非相反伝搬。(A)ギガヘルツ周波数で表面弾性波(SAW)をFM層と結合するデバイスの模式図。(B)SAW波数+ kおよび-kにおけるスピン波共鳴条件付近の表面弾性波の減衰P±k。
Weyl強磁性体Co2MnGaの巨大スピンホール効果。(A)非局所配置法測定素子のSEM像。(B)Co2MnGa細線の有無に対応した非局所スピンバルブ信号。(C) Co2MnGaのスピンホール効果と逆スピンホール効果の信号。

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