【発表のポイント】

• 半導体中における長い持続時間を示す電子スピン波の発見
• これまで研究が進められてこなかった結晶方向でスピン波が最も安定
• AI・IoTや量子コンピューティングに必要となる超省電力素子への期待

【概要】

電子がもつ磁石の性質であるスピンを利用した次世代スピントランジスタは、従来のトランジスタと比較し、消費電力の大幅低減が期待されています。この時、スピンが向きを揃え一斉回転しながら空間伝搬するスピン波は、半導体中のスピン回転制御やスピン情報輸送手段として必要不可欠です。

東北大学大学院工学研究科・高等研究機構新領域創成部(FRiD)の好田誠 准教授らの研究グループは、ヴィクトリア大学ウェリントン（ニュージーランド）と協力して、新たな情報担体として期待されている半導体のスピン波^（※1）が、従来よりも長時間持続できる結晶方向^（※2）を発見しました。本研究ではスピン波が伝搬する結晶方向を適切に制御し、内部磁場の影響が最も抑制できる結晶方向を理論的に明らかにしました。その結果、従来と比較しスピン波が30%も長寿命化することを突き止めました。

本研究の内容は6月15日（米国時間）に、米国物理学会の学術誌「Physical Review B」にて掲載され、Editor's suggestionに選ばれました。

【用語解説】

※1　スピン波
電子のもつ磁石の性質であるスピンが、その向きを回転させながら空間伝搬する現象です。その名称は、スピンの向きが回転しながら波をつくる様子に由来しています。

※2　結晶方向
結晶は種々の原子から構成されており、その結晶内の配置を一意に取り決めている尺度が結晶方向となります。

詳細（プレスリリース本文）

• Information in English

問い合わせ先

（研究に関して）
東北大学大学院工学研究科　知能デバイス材料学専攻
准教授　好田 誠
TEL: 022-795-7317
E-mail: makoto*material.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（取材に関して）
東北大学工学研究科情報広報室
担当　沼澤 みどり
TEL: 022-795-5898
E-mail: eng-pr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）