強磁性超薄膜における電界誘起冷却効果

スピン流の生成・検出はスピン流の基礎物理のみならずスピントロニクスデバイス研究開発の観点からも重要であり、研究が進められている。これまでに、光、熱、電磁気、力学的回転を介したスピン流生成および検出が実現されている。その中でもスピンポンピングと逆スピンホール効果の組合せは最も代表的なスピン流生成・検出手法の一つであり、様々な物質群に適用されてきた。昨年度に続き、スピンポンピングと逆スピンホール効果を用いることで、金属/強磁性半導体におけるスピン流生成とその検出に関する実験を行った。昨年度得られた知見を活かすことで、金属/強磁性半導体界面におけるスピン流生成・検出の精密測定を実現した。その結果、Pt/(Ga,Mn)As界面においてp型GaAs/(Ga,Mn)As界面における13倍のスピンミキシングコンダクタンスが観測された。また、強磁性金属/常磁性金属積層構造におけるスピンポンピング、逆スピンホール効果、輸送測定の実験結果を比較することにより、スピンポンピングによって生成されるスピン流のスピン偏極方向が強磁性体層のスピン偏極方向に依存することが明らかとなった。本研究成果はスピン流の生成・検出手法として幅広い物質群に対して用いられてきたスピンポンピングと逆スピンホール効果について新たな知見を与えるものである。

スピン流の生成・検出はスピン流の基礎物理のみならずスピントロニクスデバイス研究開発の観点からも重要であり、研究が進められている。これまでに、光、熱、電磁気、力学的回転を介したスピン流生成および検出が実現されている。その中でもスピンポンピングと逆スピンホール効果の組合せは最も代表的なスピン流生成・検出手法の一つであり、様々な物質群に適用されてきた。昨年度に続き、スピンポンピングと逆スピンホール効果を用いることで、金属/強磁性半導体におけるスピン流生成とその検出に関する実験を行った。昨年度得られた知見を活かすことで、金属/強磁性半導体界面におけるスピン流生成・検出の精密測定を実現した。その結果、Pt/(Ga,Mn)As界面においてp型GaAs/(Ga,Mn)As界面における13倍のスピンミキシングコンダクタンスが観測された。また、強磁性金属/常磁性金属積層構造におけるスピンポンピング、逆スピンホール効果、輸送測定の実験結果を比較することにより、スピンポンピングによって生成されるスピン流のスピン偏極方向が強磁性体層のスピン偏極方向に依存することが明らかとなった。本研究成果はスピン流の生成・検出手法として幅広い物質群に対して用いられてきたスピンポンピングと逆スピンホール効果について新たな知見を与えるものである。