ポイント
- レアメタル不要で高性能：シリコンとアルミニウムという身近な素材で、プラチナを超える磁気制御性能を実現
- 原子レベルの精密制御がカギ：原子数個分の厚みで素材の構成比を調整することで、性能を最大化
- 次世代メモリーへ直結：低電力・高耐久な次世代メモリー素子などへの応用が期待され、省エネルギー社会の実現に貢献
福岡大学の洞口 泰輔 助教（研究当時、慶應義塾大学 理工学部 特任助教）と慶應義塾大学 理工学部の能崎 幸雄 教授、物質・材料研究機構（NIMS）の介川 裕章 グループリーダー、中国科学院大学 カブリ理論科学研究所の松尾 衛 准教授らによる研究グループは、日常的に使われるシリコンとアルミニウムという一般的な素材をナノメートルレベルで組み合わせた「ナノ傾斜材料」が、レアメタルのプラチナを超える効率で磁気トルクを生み出すことを発見しました。これは、電子の流れに生じる回転運動を活用する全く新しい原理による成果であり、レアメタルに依存せずに次世代メモリーや電子機器の省電力化・高性能化を可能にする環境負荷の少ないサステナブル技術の開発に寄与します。
本成果は、2025年5月9日（米国東部時間）に米国科学誌「Science Advances」に掲載されました。
本研究は、科学技術振興機構（JST） 戦略的創造研究推進事業 CREST「実験と理論・計算・データ科学を融合した材料開発の革新（研究総括：細野 秀雄）」研究領域における「ナノ構造制御と計算科学を融合した傾斜材料開発とスピンデバイス応用」（課題番号：JPMJCR19J4）、日本学術振興会（JSPS） 科学研究費助成事業 学術変革領域（A)「キメラ準粒子の物理」（課題番号：JP24H02233）、基盤研究（A）「結晶構造制御による非断熱的磁気回転効果の微視的機構解明と巨大スピントルクの発現」（課題番号：JP24H00322）、および研究活動スタート支援「Si/Al界面のナノスケール傾斜制御と高効率スピン流生成に関する研究」（課題番号：JP22K20359）の支援により実施されました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 PDF（1.09MB）
＜論文タイトル＞
- “Nanometer-thick Si/Al gradient materials for spin torque generation”
- DOI：10.1126/sciadv.adr9481
＜お問い合わせ先＞
-
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慶應義塾大学 理工学部 物理学科 教授
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