2018/04/05
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
国立研究開発法人物質・材料研究機構
国立大学法人筑波大学
慶應義塾大学
【発表のポイント】
電流が流れない絶縁性の磁性体を用いてグラフェンのスピンの向きを制御することに成功。
スピン偏極を制御する技術の開発により、「グラフェン」回路を用いた高速・省エネルギーの「スピントランジスタ」実現に向け前進。
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（理事長 平野俊夫）量子ビーム科学研究部門の境誠司上席研究員、国立研究開発法人物質・材料研究機構（理事長 橋本和仁）先端材料解析研究拠点の山内泰NIMS特別研究員、国立大学法人筑波大学（学長 永田恭介）数理物質系の山田洋一講師、慶應義塾大学（塾長 長谷山彰）理工学部の安藤和也准教授らは、グラフェン回路を用いたスピントランジスタの実現にかかせない電子スピンの向きを制御する新技術の開発に成功しました。本成果は、今日のエレクトロニクスが抱える性能向上の限界や電力消費の問題解決に繋がるスピントロニクスの発展に向けて道を拓くものです。
スピントロニクスが次世代情報技術の主役へと発展するためには、演算デバイスの中で中心的な役割を担うスピントランジスタの実現が鍵になります。グラフェンは、スピンの向きを長距離に保持できる導線の材料としてスピントランジスタへの応用が注目されています。グラフェンをスピントランジスタに用いることで、演算デバイスへの応用に適した高速でエネルギー消費の少ないスピントランジスタの実現が期待されています。しかし、グラフェン回路でスピントランジスタを構成するためには、グラフェンの中を流れる電子のスピンの向きを偏らせる技術の開発が鍵となっていました。今回、研究チームでは、電流が流れない磁性絶縁体でグラフェンの中のスピンの向きを制御する新技術の開発に成功しました。これにより、スピントランジスタの実現に向けて前進しました。
本成果により、今後、情報機器による電力消費の著しい削減や充電の必要がない携帯端末など生活を豊かにする情報通信機器の実現が期待できます。
本成果は、Advanced Functional Materials誌のオンライン版に2018年4月4日に掲載されます。
プレスリリース全文は、以下をご覧下さい。