プレスリリース・研究成果

相対論的効果を利用してシリコン中の磁気の流れを電気信号に変換する事に成功 - 次世代の超省エネルギーデバイス開発に向けて大きな進展 -

 

国立大学法人東北大学金属材料研究所の安藤和也助教と齊藤英治教授は、物質中の相対論的効果を利用することでシリコン中のスピン(磁気)の流れを電気信号に変換することに成功しました。 シリコンはコンピュータや携帯電話といった現代の電子機器を構成する最も重要な半導体材料です。次世代の省エネルギー電子デバイス技術として電子の電気的性質(電荷)の流れである電流の代わりに電子の磁気的性質(スピン)の流れ「スピン流」を利用するスピントロニクスが注目を集めていますが、シリコンは優れた材料特性によりスピントロニクスにおいても中心的な役割を担うことが期待されています。一方でシリコンベースの量子コンピュータや超低消費電力情報処理スピンデバイスといったスピンを利用した次世代電子デバイスを実現するためには、スピン流による情報演算の結果や蓄積されたスピン情報を読み出すため、スピン流を電気信号に変換する技術を確立することが最重要課題の一つでした。 今回、安藤助教らは、電子のスピン情報と軌道運動を結びつける相対論的効果によって、シリコン中のスピン流を電気信号として読み出すことに成功しました。本研究成果により、成熟した現代の電子デバイス製造プロセス技術と極めて整合性の高いシリコンスピントロニクスへの道が開かれ、環境負荷の極めて小さな次世代省エネルギーデバイス開拓への大きな推進力となることが期待されます。

 この研究成果は、2012年1月18日付け日刊工業新聞、2012年1月19日付け日経産業新聞、2012年2月3日付け科学新聞で紹介されました。

(詳細は本学HP: http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/press20120118_01.pdf