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【本学研究者情报】

〇金属材料研究所　准教授　南部雄亮

【発表のポイント】

• スピントロニクス^(注1)の研究では情报処理の担い手となるスピン流^(注2)が重要ですが、微视的な観点からの理解は进んでいませんでした。
• 磁性絶縁体で生じるスピン流の温度変化が、磁気励起^(注3)分散およびマグノン极性の情报から予测可能であることを见出しました。
• 磁気励起の微视的情报によって絶縁性磁性体におけるスピン流の予言が可能となり、スピン流伝搬の高効率化に适した物质の开発に繋がることが期待されます。

【概要】

大幅な省エネを実现するスピントロニクス技术では、スピン自由度の流れ、つまりスピン流が重要な要素です。これまでは生成されたスピン流を电圧の情报に変换して巨视的に観测することが一般的でした。しかし、运动量?エネルギー空间における情报など、微视的な视点での理解は进んでいませんでした。エレクトロニクスにおける电流と同様に、スピントロニクスにおけるスピン流は构成素量である点で重要ですが、その温度変化の予言も难しい状况でした。

东北大学金属材料研究所の川本阳大学院生（研究当时）と南部雄亮准教授らの研究グループは、磁性絶縁体に対して热的に生成したスピン流の信号测定と偏极中性子散乱^（注4）実験を行い、スピン流の温度変化が磁気励起分散とマグノン极性（磁気モーメントの歳差运动の回転方向）の情报によって理解できることを明らかにしました。

本研究により、絶縁性磁性体におけるスピン流の予言が可能となり、スピントロニクスやその进化系であるマグノニクス^(注5)の分野において新たな展望が开かれることが期待されます。

本研究成果は、米国物理学協会（AIP）が発行するApplied Physics LettersのSpecial Collection "Magnonics"において、2024年3月27日付けで公開されました。さらにFeatured Article（注目論文）とAIP Publishing Showcaseに選出されました。

【用语解説】

注1. スピントロニクス
従来の电子の电荷としての性质を利用するエレクトロニクスに电子が持つ磁石の性质（スピン）を取り入れる技术のこと。

注2. スピン流
电荷の流れである电流と対比して、电子スピンの流れのこと。

注3. 磁気励起
磁性体における全体のエネルギーが最も低い安定な状态（基底状态）からエネルギーが高い状态（励起状态）への迁移のこと。

注4. 偏極中性子散乱
中性子の持つスピン自由度に注目した中性子散乱手法のこと。散乱前后の中性子スピンの向きを観测することにより、中性子スピンを揃えない非偏极散乱の场合と比べて得られる情报が増える。

注5. マグノニクス
磁性体において、スピン波や量子化されたマグノンを制御することでデバイス応用を目指した次世代技术のこと。スピントロニクスはスピンを电子と一体のものとして扱うのに対し、マグノニクスでは、电子とスピンを切り离し、主にスピン波の非线形ダイナミクスや干渉効果などを利用することを目的とする。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学金属材料研究所
准教授　南部雄亮
罢贰尝：022-215-2327
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（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
东北大学金属材料研究所
情报企画室広报班
罢贰尝：022-215-2689　贵础齿：022-215-2482
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（*を蔼に置き换えてください）