磁性半金属の特異な磁性をゲート電圧で変調することに成功

東京大学 大学院工学系研究科 附属量子相エレクトロニクス研究センターの中野 匡規 特任准教授（研究当時、研究当時：理化学研究所（理研） 創発物性科学研究センター 創発機能界面研究ユニット ユニットリーダー 兼任、現：芝浦工業大学 工学部 教授）、同研究科 物理工学専攻の岩佐 義宏 教授（研究当時、研究当時：理研 創発物性科学研究センター 創発デバイス研究チーム チームリーダー 兼任、現：理研 創発物性科学研究センター 副センター長、同センター 創発デバイス研究グループ グループディレクター）、梶原 駿 大学院生（研究当時）、王 越（オウ エツ） 大学院生（研究当時）、同大学 生産技術研究所の松岡 秀樹 特任助教（理研 創発物性科学研究センター 創発デバイス研究チーム 客員研究員 兼任、研究当時：同センター 基礎科学特別研究員）らの研究グループは、同大学 大学院工学系研究科 附属量子相エレクトロニクス研究センターの平山 元昭 特任准教授（理研 創発物性科学研究センター トポロジカル材料設計研究ユニット ユニットリーダー 兼任）、同大学 先端科学技術研究センターの野本 拓也 講師（研究当時、現：東京都立大学 理学部 物理学科 准教授、理研 創発物性科学研究センター 計算物質科学研究チーム 客員研究員 兼任）、有田 亮太郎 教授（理研 創発物性科学研究センター 計算物質科学研究チーム チームリーダー 兼任）と共同で、磁性半金属テルル化クロムの強磁性転移温度、磁気異方性、異常ホール効果などの性質を、ゲート電圧で大きく変調することに成功しました。磁性のゲート電圧による変調は、これまで主に半導体に磁性イオンを添加して作られる希薄磁性半導体や鉄に代表される金属磁性体で実現されており、低消費電力の次世代スピントロニクスデバイスへの応用が期待されています。今回、磁性半金属という新たな物質系において、従来の物質系では見られないような劇的なゲート効果が観測されたことにより、磁性半金属を主役とする新原理スピントロニクスデバイスへの応用展開が期待されます。

本研究成果は、２０２４年４月１２日（米国東部夏時間）に米国科学誌「Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｄｖａｎｃｅｓ」のオンライン版に掲載されます。