内田磁性熱動体プロジェクト

研究総括　内田健一
（物質・材料研究機構磁性・スピントロニクス材料研究センター　上席グループリーダー／東京大学大学院新領域創成科学研究科　教授）
研究期間：2022年10月～2028年3月
グラント番号：JPMJER2201

磁石は、電気自動車用モーターや発電機等に利用されており、人類の生活に必要不可欠な材料です。その磁気の源である電子のスピンと電荷、熱の相互作用に関する融合研究分野はスピンカロリトロニクスと呼ばれています。この分野では新現象が次々と見出されており、新たな省エネルギー技術への展開が期待されています。しかし、これらの現象の多くはナノスケール(10^-9m程度)でしか発現せず、エネルギー応用に資するマクロスケールな材料（>10^-3m）での利用は極めて困難と考えられていました。

このような背景のもと本研究領域では、高効率な熱変換・熱制御・熱移送を実現するエネルギー材料群「磁性熱動体」を創製します。磁性熱動体は、ナノスケールでのみ利用可能であった熱スピン変換能がマクロスケールで発現する材料、及びナノスケールの構造・界面制御によりバルク物性を高性能化・高機能化させた材料の総称として定義した新しい磁性複合材料です。本研究を通じ、ナノ領域のスピン物理とマクロ領域の熱物性を結び付けた物質・材料科学を発展させ、これまで原理実証や要素機能開拓に留まっていたスピンカロリトロニクスを熱エネルギーデバイス応用に結び付けることを目指します。

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