研究紹介

創発物性科学研究センター

量子ナノ磁性研究チーム

チームリーダー 大谷 義近 (D.Sci.)
大谷 義近 (D.Sci.)

重い元素表面や異種材料界面では、スピン軌道相互作用によりスピン分裂した電子状態が誘起されます。このような界面物性をスピントロニクス分野の研究で積極的に利用することで、これまでにない超薄膜かつ超低消費電力デバイスの実現が期待されます。そこで我々は、スピン分裂が誘起された界面に電流を印加することで、角運動量の流れである”スピン流”が生成される現象について実験的に調べています。また、このスピン流をナノスケールの強磁性体に注入することで、磁壁移動やマグノン伝搬などの磁化ダイナミクスを効率的に制御することが可能となります。最終的には、これらの磁化操作に関する基礎研究だけでなく、スピン流注入によって生じる新規の物性制御に関する研究開発を目指しています。

研究主分野

物理学

研究関連分野

工学 / 材料科学

研究テーマ

  • 異種材料界面における電流-スピン流の相互変換に関する研究
  • スピン注入によって誘起される磁化反転や磁気相転移現象に関する研究
  • スピン波を用いた演算回路に関する研究
  • スピン流と超伝導状態の相互作用に関する研究
  • 有機導体のスピン注入誘起物性に関する研究

主要論文

  1. H. Idzuchi, Y. Fukuma and Y. Otani.:
    "Spin transport in non-magnetic nano-structures induced by non-local spin injection"
    Physica E 68, 239~263 (2015).
  2. O. Rousseau, M. Yamada, K. Miura, S. Ogawa and Y. Otani.:
    "Propagation of nonlinearly generated harmonic spin waves in microscopic stripes"
    J. Appl. Phys. 115, 053914-1~5 (2014).
  3. Y. Niimi, H. Suzuki, Y. Kawanishi, Y. Omori, T. Valet, A. Fert and Y. Otani.:
    "Extrinsic spin Hall effects measured with lateral spin valve structures"
    Phys. Rev. B 89, 054401-1~10 (2014).
  4. T. Wakamura, N. Hasegawa, K. Ohnishi, Y. Niimi and Y. Otani.:
    "Spin injection into a superconductor with strong spin-orbit coupling"
    Phys. Rev. Lett. 112, 036602-1~5 (2014).
  5. K. Fujiwara, Y. Fukuma, J. Matsuno, H. Idzuchi, Y. Niimi, Y. Otani and H. Takagi.:
    "5d iridium oxide as a material for spin-current detection"
    Nature Commun. 4, 2893-1~6 (2013).
  6. H. Idzuchi, S. Karube, Y. Fukuma, T. Aoki and Y. Otani.:
    "Impact of interface properties on spin accumulation in dual-injection lateral spin valves"
    Appl. Phys. Lett. 103, 162403-1~4 (2013).
  7. B. K. Mahato, B. Rana, R. Mandal, D. Kumar, S. Barman, Y. Fukuma, Y. Otani and A. Barman.:
    "Configurational anisotropic spin waves in cross-shaped Ni80Fe20 nanoelements"
    Appl. Phys. Lett. 102, 192402-1~4 (2013).
  8. Y. Niimi, D. H. Wei, H. Idzuchi, T. Wakamura, T. Kato and Y. Otani.:
    "Experimental verification of comparability between spin-orbit and spin-diffusion lengths"
    Phys. Rev. Lett. 110, 016805-1~5 (2013).
  9. Y. Niimi, Y. Kawanishi, D. H. Wei, C. Deranlot, H. X. Yang, M. Chshiev, T. Valet, A. Fert and Y. Otani.:
    "Giant spin Hall effect induced by skew scattering from Bismuth impurities inside thin film CuBi alloys"
    Phys. Rev. Lett. 109, 156602-1~5 (2012).
  10. D. H. Wei, Y. Niimi, B. Gu, T. Ziman, S. Maekawa and Y. Otani.:
    "The spin Hall effect as a probe of nonlinear spin fluctuations"
    Nature Commun. 3, 1058-1~5 (2012).

メンバーリスト

主宰者

大谷 義近
チームリーダー

メンバー

RANA Bivas
特別研究員
近藤 浩太
研究員
KIM Junyeon
特別研究員
PUEBLA NUNEZ Jorge Luis
特別研究員
軽部 修太郎
研修生
長谷川 徳信
研修生