Tohoku University, International Center for Synchrotron Radiation Innovation Smart (SRIS)

研究者紹介researchers

研究者プロフィール

ナノマテリアル機能創造スマートラボ Nano Materials Function Creation Smart lab

河野 竜平 KOHNO Ryuhei 助教
研究テーマ
・マグノニクス
・スピンエラストロニクス
研究キーワード
マグノン, スピン,エラストロニクス
研究概要

電流を代替しうるロスの少ない情報担体:マグノン

ロスのない効率的な情報伝達は可能なのでしょうか。昨今の電子デバイスは電流を情報担体として用いていますがジュール抵抗による熱損失の問題が避けられません。解決策としてジュール損失がゼロである絶縁体を用いたデバイスが期待されています。我々は特に磁性絶縁体中に発現する磁石の性質が波のように揺らいでいる状態(スピン波またはマグノン)を電流の代わりに使用できないかを検討しています。具体的にはマグノンを用いたダイオードといった非線形デバイスの可能性に注目しています。ダイオードは電子デバイスにおける鍵となる重要な要素です。ダイオードの特長は順方向にしか輸送が許されない非対称な挙動を示すことです。この特性はトランジスタのようなより複雑な構造で利用され、デバイスの構成上必要不可欠です。我々はマグノン輸送デバイスを用いて、磁性絶縁体であるYIG薄膜内部で電気的に放出・吸収されるマグノンの非線形輸送特性(スピンダイオード効果)について包括的に研究しています(図参照)。

強磁性絶縁体における電気的に生成されたマグノンの非対称輸送特性(スピンダイオード効果)。インセットは典型的なマグノン輸送デバイスの模式図。

メッセージ
翌年のナノテラス運用開始を見据えて、放射光計測も取り入れたマグノンの深い理解と自在なコントロールを可能にするデバイスの検討を行っています。