2018/02/26
庆应义塾大学
庆应义塾大学理工学部の安紅雨訪問研究員（日本学術振興会 外国人特別研究員）、安藤和也准教授らの研究グループは、東北大学材料科学高等研究所の大野武雄准教授らと共同で、次世代の電子技術として期待されているスピントロニクス素子を、絶縁体により動作させる新原理を明らかにしました。
电子のスピンを利用することで、电子デバイスを高速化?低消费电力化する电子技术「スピントロニクス」では、磁性体（磁石）の磁化（狈极／厂极）をいかに制御するかが键となります。最近では、磁化を制御するために、デバイス内のスピン轨道相互作用を利用した手法が注目されており、この作用で生まれるトルク（スピン轨道トルク）を用いることで、高速かつ低消费电力な素子駆动が可能です。しかし、スピン轨道トルクを生み出すためには、磁性体に接合された金属に电流を流す必要があるというのがこれまでの常识であり、金属に电流が流れることで発生するエネルギー损失を避ける唯一の方法は、表面のみが金属性を有するトポロジカル絶縁体を利用することでした。
今回、本共同研究グループは、金属を酸化させることで电流を流さなくなった金属酸化物絶縁体を用いても、スピントロニクス素子を駆动可能であることを世界で初めて明らかにしました。この発见により、スピントロニクス素子に流れた电流によって発生するエネルギー损失を极限まで抑えた低消费电力素子を実现する新たな道が开けました。今后、今回明らかとなった新现象に関する基础研究が进み、超高速?低消费电力のデバイスの开発、およびそれを用いた省エネルギー社会の実现への道が开けることが期待されます。
本研究成果は2018年2月23日（現地時間）に米国科学誌「Science Advances」に掲載されました。
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