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一方向性の界面スピン流を駆使した超伝導Edelstein効果の実験的開拓

利用单向界面自旋电流进行超导埃德尔斯坦效应的实验进展

基本信息

批准号：
22K18695
负责人：
廣部大地
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18695/
关键词：
Chirality Spin polarization 電流誘起スピン偏極

项目摘要

空間反転対称性の破れた伝導体では電子の角運動量と運動量とが結合し、電流誘起角運動量偏極が現れる。典型例がEdelstein効果であり、空間反転対称性の破れた超伝導体でも生じることが理論的に予言されている。研究代表者はそのような超伝導体を用いた輸送実験により、超伝導Edelstein効果に由来するスピン信号の検出に挑むとともに、逆効果の観測にも挑戦することを研究構想で提案した。その検出原理は空間反転対称性の破れから予想される一方向性の界面スピン流に基づくものである。本研究の完遂は、超伝導体を用いた電気－スピン変換に立脚する超伝導スピントロニクスの発展に寄与するものである。また、本実験の検出原理は超伝導Edelstein効果に限定されるものではなく、スピン三重項Cooper対を選択的に検出する方法論の可能性も示しており、関連する実験及び理論研究にも波及効果を有する。当該年度は磁気抵抗超伝導デバイスを用いて、超伝導体/強磁性体の接合界面におけるスピン依存磁気抵抗の観測を目指し、これを支持する結果を論文として出版することができた。ただし、実験結果と理論予想の比較検討から、非従来型の非線形スピン伝導が関与する可能性を見出した。当初想定していた電流誘起角運動量偏極とは異なる機構であり、全く別の物質群で提案された作業仮説を支持するものであった。当初の研究構想とは異なるものの、これ自身興味深い課題設定であり、今後の発展性が期待される。

The angular motion of electrons is induced by space symmetry, and the angular motion of electrons is induced by current polarization. A typical example is the Edelstein effect, the spatial symmetry, and the superconductivity. The research representative proposed a proposal for the detection of the signal in the transmission of the superconductor. The principle of spatial symmetry is to consider a directional interface and a fundamental flow. This study is aimed at the development and application of superconductors. This paper presents the feasibility of the method for determining the Edelstein's theory and the results of theoretical study. This year, the results of magnetic resistance measurements at the interface between conductor and ferromagnetic materials were published. The results of this study were compared with those of the theoretical study, and the possibility of non-linear transmission was revealed. The mechanism for determining the current induced angular motion is different from that of other substances. The original research hypothesis is different, the topic setting is interesting, and the future development is expected.