Verification of long-distance spin transport in spin liquid state using local excitation and detection of electron spin resonance

使用局域激发和电子自旋共振检测验证自旋液体状态下的长距离自旋输运

• 批准号: 24654100
• 负责人: KIMATA Motoi
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24654100/
• 关键词: 電子スピン共鳴; スピン流; 有機薄膜デバイス; スピン液体; 有機磁性体

We have verified that the local excitation of the spin states can be a spin current injector for high-resistivity materials, e.g., organic materials. We have also investigated the spin transport length of organic materials. As the first step, we have fabricated ferromagnet/organic junction using permalloy (Py) ferromagnet and PEDOT:PSS organic polymer, and then, performed spin pumping experiment. In this experiment, the spin states of organic layer is locally excited via exchange interaction at the Py/PEDOT:PSS interface. The transmitted spin current is detected by the inverse spin Hall effect of the Platinum (Pt) layer located at the opposite of the PEDOT:PSS film. The obtained spin diffusion length of PEDOT:PSS film is approximately 140 nm.

我们已经验证了自旋态的局部激发可以是高电阻率材料的自旋电流注入器，例如，有机材料。我们还研究了有机材料的自旋输运长度。作为第一步，我们利用坡莫合金（Py）铁磁体和PEDOT：PSS有机聚合物制备了铁磁体/有机结，并进行了自旋泵浦实验。在本实验中，有机层的自旋态通过Py/PEDOT：PSS界面处的交换相互作用被局部激发。通过位于PEDOT：PSS膜对面的铂（Pt）层的逆自旋霍尔效应来检测所传输的自旋电流。得到的PEDOT：PSS薄膜的自旋扩散长度约为140 nm。

项目成果

スピンポンピングを用いた有機半導体へのスピン注入

使用自旋泵浦自旋注入有机半导体

• 发表时间: 2013
• 作者: 菅原佳祐;今野嵩久;谷口晴香;小林悟;松川倫明;萩原亮;佐々木孝彦;松下明行;野崎大輔，木俣基，新見康洋，大谷義近，田島裕之
• 通讯作者: 野崎大輔，木俣基，新見康洋，大谷義近，田島裕之

分子性薄膜における横型スピンポンピングの試み

分子薄膜横向自旋泵浦的尝试

• 发表时间: 2013
• 作者: 野崎大輔;木俣基;新見康洋;大谷義近;田島裕之
• 通讯作者: 田島裕之

スピンポンピングによる導電性高分子膜へのスピン注入

通过自旋泵浦自旋注入导电聚合物薄膜

• 发表时间: 2013
• 作者: 木俣基;野崎大輔;新見康洋;大谷義近;田島裕之
• 通讯作者: 田島裕之

Spin-pumping spin injection into organic polymer PEDOT:PSS film

自旋泵浦自旋注入有机聚合物 PEDOT:PSS 薄膜

• 发表时间: 2013
• 作者: 木俣基;野崎大輔;新見康洋;大谷義近;田島裕之
• 通讯作者: 田島裕之