原子の振動からスピンの流れを生む新しい機構の発見
研究成果 2021/01/08
東京大学大学院理学系研究科物理学専攻の川田拓弥大学院生、河口真志助教、林将光准教授の研究グループは、名古屋大学大学院理学研究科の河野浩教授、船戸匠大学院生らと共同で、スピン軌道相互作用の大きな重金属中で発現するまったく新しい振動-スピン流変換機構の存在を、簡便な電気測定で明らかにしました。
本研究では、重金属/強磁性体ヘテロ構造に表面弾性波と呼ばれる原子スケールの高速振動を伝搬させたさいに生じる直流起電力を詳細に調べ、格子振動がスピン軌道相互作用を介して電子スピンと結合するという、新しい相互作用に基づくモデルによって実験結果を説明できることを示しました。
原子振動・スピン・電気を橋渡しする今回の結果は、さまざまな物質における力学的運動やスピンの働きを探究する足がかりとなるものであり、スピンを用いた微細デバイスの制御や身の回りのあらゆる振動から電力を取り出す新規な発電素子の実現につながるものと期待されます。
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