Spintronicsは、情報処理と保管のための電荷の代わりに電子スピンの使用を調査する研究分野です。電子スピンの流れであるスピン電流を制御する機能は、スピントロニクスデバイスを実現するために不可欠です。ただし、温度変化の下でのスピン電流の動作はまだよく理解されており、実用的なアプリケーションを妨げています。
Nature Communications誌に掲載された彼らの研究では、研究者はスピントルク強磁性共鳴分光法と呼ばれる新しく開発された技術を使用して、DMIとさまざまな薄膜のスピン電流温度依存性を測定しました。
DMIは、結晶内の反転対称性の欠如から生じる隣接するスピン間の磁気相互作用です。材料とその構造に応じて、それは正または負のいずれかです。
研究者は、スピン電流がDMIの兆候と強度によって強く影響を受けることを発見しました。特に、陽性DMIの材料は、温度が上昇するとスピン電流の減少を示しましたが、負のDMIを持つ材料は増加を示しました。この挙動は、DMIによって強化される磁気モーメントの温度依存性変動によって説明できます。
また、研究チームは、外部磁場を適用することにより、DMIが効果的に制御できることを実証しました。磁場を調整することにより、DMIの符号を逆転させ、スピン電流の温度依存性を変更できます。
これらの調査結果は、材料の磁気特性とスピン電流の挙動との関係をより深く理解し、異なる温度で安定して動作できる新しいスピントロニクスデバイスの設計への道を開いています。
この研究では、スピントロニクスの将来に対するエキサイティングな可能性を開き、スピンベースのロジックサーキット、磁気センサー、高密度磁気メモリなどの新しいデバイスの開発を可能にし、パフォーマンスとエネルギー効率が向上します。
