【物理】ゼーベック・スピントンネル効果を発見−温度差だけで電子スピン情報がシリコンに伝わる新現象　産総研

ポイント
　?電子スピンが持つデジタル情報を加熱によってシリコン中に入力することに成功
　?スピントロニクス技術とシリコンLSI技術を融合させた、電流を用いない新しいスピン注入法
　?シリコンLSI中に生じる廃熱を再利用する新しいグリーンITが原理的に実現可能

概要

独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】（以下「産総研」という）ナノスピントロニクス
研究センター 湯浅 新治 研究センター長、半導体スピントロニクスチーム Ron Jansen 招聘研究員、齋藤 秀和
研究チーム長は、オランダ基礎科学財団（The Foundation for Fundamental Research on Matter）と共同で、
熱エネルギーをスピンに変換する新現象「ゼーベック・スピントンネル効果」を発見した。

　近年、電子が持つ電気的性質（電荷）と磁気的性質（スピン）の両方を活用したスピントロニクス技術を用いて、
IT電子機器の大幅な省電力化を目指した研究が盛んに行われている。磁性体中のスピンを用いた不揮発性
メモリーにデジタル情報を記憶し、そのデジタル情報を半導体中に入力して演算できれば、省電力化が可能となる。
これまでの研究では、磁性体から半導体シリコン中にスピン情報を入力するのに電流が用いられてきたが、
多くの電気エネルギーが熱になって浪費されてしまう。抜本的な省電力化のために、廃熱を再利用する方法の
開発が望まれてきた。

　今回、ゼーベック・スピントンネル効果を利用することにより、電流を使わず、熱エネルギーによって
磁性体の電子スピンが持つデジタル情報をシリコン中に入力することに成功した。この発見により、
廃熱を再利用する新しいグリーン情報技術（グリーンIT）実現への道が拓かれた。

　この成果の詳細は、英国の学術誌「Nature」に2011年6月30日（日本時間）にオンライン掲載される予定である。

▽図　ゼーベック・スピントンネル効果を観測するための素子の構造。
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2011/pr20110630/fig1.png

▽記事引用元　産業技術総合研究所プレスリリース
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2011/pr20110630/pr20110630.html

▽Nature
「Thermal spin current from a ferromagnet to silicon by Seebeck spin tunnelling」
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature10224.html

ｗｔｆ

解説よろ

つまり
より気持ちのいいオ◯ホが出来る

つまり・・・どういうこと？すごいん？

そうかピストン運動で発熱するんだな

ようやく自民政治時代の成果が出てきたねえ。
これはいい教訓だよ。
科学技術開発のスパンをどう見るか、政治家はちゃんと勉強して欲しい。

ゼーベック効果ってペルチェの逆だっけ

どれくらい熱の使用が減る見込みなのかも書くべき。

>磁性体から半導体シリコン中にスピン情報を入力する
そもそもこれがわからん。

なにやら凄そうなスレタイ
明日来れば誰か説明してくれてて少しは分かるかな・・

すごいんだろうけどわけわかめ

スピンって上向きと下向きで微妙に物理法則違う。実験室規模ならともかく、
産業規模で人為的にどっちかのスピンに偏らせてしまうとやばいことが起きるぞ。

凄いけど温度変化に弱そうな技術だな

温度っていうのは原子１個単位では働かないものでは？
つまりマクロ的にスピンがするようなことを確認しても
なんの意味もないのでは？

電子のスピンを「０」「１」として、利用するの？
電子のスピンって制御できるの？　分らない事だらけ。ww

熱で情報をやり取りできるらしいのはわかったけど
電流でもないのにそれコントロールできるのか？

一応コンバトラー禁止

電子は「電荷（+-）」と「スピン（↑↓）」の2種類の情報を持っていて、
電流は電荷の移動を利用した物。これはジュール熱が発生する。
対して、スピンの移動を利用したのが純スピン流。ジュール熱が発生しない。

しかし、シリコンの中では普通、↑と↓は半々なので、移動させても、情報のやりとりが出来ない。
磁性体の中では↑か↓に偏っている。
そこで磁性体内のスピンをゼーベック効果に似た現象（新発見）を利用してシリコンに注入すると、
シリコン内のスピンが偏って、スピン流が作れる。

超電磁スピンとか竜巻？

超電磁ヨーヨーでしょ

論文を見ると8nW/μm^3の加熱で約0.13mVの起電力っぽいんだが、これは効率が良いのか？

効率の話はまだこれからじゃないの

なにができるの？

超電磁Ｖ

>>19
おお〜

素人考えで、MOと似てるように見えるけど

MOの技術と何がちがうん？

結局、安定した動作をさせるためには、温度差を生み出す電流が必要になるんじゃないの？

スピンて響きだけでカッコイイよな

スピンオフ

新現象だけど何が面白いのか良くわからん
温度差を緩和するときにスピン流が流入するだけだと思うけど

スピントロニクスには夢があるよな

これのスレはなんで立たなかったんだろ。
アカデミックという点では>1かもしれないが
ブレークスルーならこっちの気がする

東北大とJAEA、あらゆる物質で利用可能な新たなスピン流注入手法を発見
http://journal.mycom.co.jp/news/2011/06/29/010/index.html

Electrically tunable spin injector free from the impedance mismatch problem
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat3052.html

>>33
面白かったけど、図解が良く分からなかった。

絵のまんまだと境界を横切った先で相互作用があるみたいに見えるけど、
それだと今までとあんまり変わらないよね？


それともマイクロ波とかでコントロールした歳差運動で
界面付近で相互作用させるとかなのかな？

セックスピストルズ効果に見えた

>>33
最近、科学＋板の記者がおかしい

>>7
日本を完全破滅寸前に追いやってる政党の信者は
福島第一事故で飛び散った放射能の除染でもしろや

>>37
そんな、なにも自分の脳が完全壊滅寸前ですみたいな自己主張しなくても

>>33

【物理】あらゆる物質で利用可能な新たなスピン流注入手法を発見　東北大とJAEA
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1310133386/

超電磁スピンはいつできますか？