2019年8月26日(月)

プレスリリース

原子力機構・東北大・理研・東大など、スピン流が運ぶミクロな回転がマクロな動力となることを実証

2019/6/13 18:00
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発表日:2019年6月13日

スピン流が機械的な力を生み出すことを実証

~ミクロな量子力学からマクロな機械運動を生み出す新手法~

■ポイント

・スピン流が運ぶミクロな回転がマクロな動力となることを実証した。

・磁性体で作製したマイクロデバイスにスピン流を注入した結果、電流による影響を排除した純粋なスピン流のみでデバイスを振動させることに成功した。

・電気配線なしで振動を起こせるため、配線が困難なマイクロ機械デバイスの動力に応用できる可能性がある。

JST戦略的創造研究推進事業において、ERATO齊藤スピン量子整流プロジェクトの針井 一哉 研究員(日本原子力研究開発機構 先端基礎研究センター 特定課題推進員)、齊藤 英治 研究総括(研究当時 東北大学 金属材料研究所・材料科学高等研究所 教授、現 東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻 教授 兼任)、前川 禎通 グループリーダー(理化学研究所 創発物性科学研究センター 上級研究員)らの研究グループは、マイクロメートルスケールの磁性絶縁片持ち梁(カンチレバー)注1)を作製し、そこに磁気の流れであるスピン流注2)を注入することでカンチレバーを振動させることに成功しました。カンチレバーは絶縁体なので、電流は一切流れず、磁気の流れであるスピン流だけを流すことができます。この結果により、スピン流が運ぶミクロな量子力学的回転がマクロな動力となることが実証されました。

今回作製した素子では、加熱によってスピン流を注入するため、カンチレバー上に電気配線することなく振動を起こすことができます。そのため、本手法は配線が困難なマイクロ機械デバイスの動力などに応用できる可能性があります。

本成果は2019年6月13日(英国時間)「Nature Communications」オンライン版で公開されます。

本成果は、以下の事業・研究領域・研究課題によって得られました。

戦略的創造研究推進事業 総括実施型研究(ERATO)

研究プロジェクト「齊藤スピン量子整流プロジェクト」

研究総括 齊藤 英治(東京大学 大学院工学系研究科 教授)

研究期間 平成26年11月~令和2年3月

上記研究課題では、電子スピンが持つ整流性に注目し、これを基礎とした物質中のゆらぎの利用原理の構築と、スピンを用いた新たなエネルギー変換方法の開拓を目指します。

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach_file/0512022_01.pdf

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