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テクノロジー?材料

量子情報技術を担う新材料「グラフェン」のスピンを操る ― 次世代の高速?省エネルギー情報システムの実現に道筋 ―

国立研究开発法人量子科学技术研究开発机构量子ビーム科学研究部门の境诚司上席研究员、国立研究开発法人物质?材料研究机构先端材料解析研究拠点の山内泰狈滨惭厂特别研究员、国立大学法人筑波大学数理物质系の山田洋一讲师らは、グラフェン内部の电子のスピンの向きを、磁性酸化物を用いて制御できることを発见しました。これは、电子デバイスの飞跃的な高速?省エネ化を可能にするスピントロニクスなどの量子情报技术4)にグラフェンを応用する际に键となる技术で、今日のエレクトロニクスが抱える性能限界や电力消费の问题の解决に繋がります。

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図 これまでのグラフェン/磁性金属接合と本研究のグラフェン/磁性酸化物接合の违い
グラフェンと磁性金属の接合(左下)では、スピン注入に必要なグラフェン内部の电子のスピンの向きの制御が行えませんでしたが、本研究のグラフェンと磁性酸化物(尝厂惭翱)の接合(右下)では、グラフェン内部のスピンの向きが磁性酸化物内部のスピンと同じ方向に揃うため、磁性酸化物内部のスピンの向きを磁场などにより外部から制御することで、グラフェン内部のスピンの向きを制御することができます。

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