토호쿠 대학(총장: 이노우에 아키히사(井上明久)) 금속재료 연구소의 다카하시 사부로 (高橋三郎) 조교, 일본 원자력 연구개발 기구(이사장: 오카자키 토시오(岡﨑俊雄)) 첨단 기초 연구 센터의 마에카와 사다미치(前川禎通) 센터장 및 IBM 알마딘 연구소의 Stuart S.P.Parkin박사, 양현수 박사, 양시훈 박사 등의 연구 그룹은 공동으로, 초전도체에 스핀이라고 불리는 자기를 주입하여 초전도를 제어하는 것에 세계에서 최초로 성공, 초전도 상태에서의 스핀(자기)이 통상의 상태에 비해 100만배나 안정적이라는 사실을 밝혀 냈습니다.

1999년 본 연구 그룹의 다카하시 조교 등은 전기 저항이 제로인 초전도체를 2개의 강자성체(자석)의 사이에 끼워, 초전도체와 강자성체의 사이에 얇은 절연막을 삽입한 적층구조의 터널 접합 디바이스에서는 전압을 인가하는 것에 의해 초전도체에 스핀(자기)을 주입할 수 있다는 것, 자석의 상대적인 방향을 바꿈으로써 초전도를 제어할 수 있는 것, 그것에 의해 큰 저항의 변화(터널 자기 저항 효과(주))를 이끌어 낸다는 것을 이론적으로 예측하고 있었으며, 그 실험적 검증이 기대되고 있었습니다.

본 연구 그룹은 알루미늄(초전도체), 코발트 철(강자성체), 산화 마그네슘(절연체) 등으로 이루어진 고품위의 이중 장벽 터널 접합 디바이스를 개발하여, 이론적으로 예상하고 있었던 스핀의 주입에 의한 큰 터널 자기 저항 변화의 관측에 성공하였습니다. 이 연구에 의한 스핀은 초전도체에서 매우 안정적이고 지속적으로 존재 가능하다는 사실을 밝혀낸 것으로서 종래의 연구를 수정한 것입니다.

이 연구 성과는 초고감도 센서나 양자 컴퓨터(주5) 등의 양자 계측 디바이스로의 응용이 기대됩니다. 본 연구 성과는 영국 과학지「Nature Materials」의 온라인판(6월 6일자)부로 게재됩니다.

상세(발표문 본문)

[본 건에 관한 문의처 ]
（연구 내용에 대해）
국립대학법인 토호쿠 대학 금속재료 연구소 금속물성론 연구부문
조교 다카하시 사부로(高橋 三郎)
TEL: 022-215-2008
독립행정법인 일본 원자력 연구개발기구 첨단기초 연구센터
센터장 마에카와 사다미치(前川 禎通)
TEL: 029-282-5093

（보도 담당）
국립대학법인 토호쿠 대학 금속재료 연구소
총무과 서무계 주임 코다마 토오루(小玉 亨)
TEL: 022-215-2181, FAX：022-215-2184
독립행정법인 일본 원자력 연구개발 기구
홍보부 차장 스가 신이치(須賀 伸一)
TEL：03-3592-2346, FAX：03-5157-1950
일본 IBM 주식회사
홍보 나이오카 준 나오코(波岡ジューン直子)
TEL: 03-3808-5196