反強磁性体を用いたスピントロニクスの実験的研究

利用反铁磁体进行自旋电子学实验研究

• 批准号: 17F17026
• 负责人: 中辻 知
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17026/
• 关键词: spin Hall effect; antiferromagnetism; spintronics; topology

The recent discovery of the large anomalous Hall effect (AHE) in the non-collinear Kagome antiferromagnets Mn3X has highlighted the compounds and alloys based on the combination of Mn and X. As the spin Hall effect (SHE), and AHE share the same origin, the injection of pure spin current into the alloys based on Mn and X could potentially engender large SHE. In the present work, we report that doping Mn with 18% Sn strikingly increases the spin Hall angle of the amorphous Mn-Sn alloy by as large as 20 times while the resistivity is reduced by 10 times compared with pure Mn. Our study not only serves as essential reference for pure spin current phenomena in Mn-based alloys but may also offer a promising method for exploring future energy saving spin Hall materials. Besides the amorphous films, we have also succeeded in making crystallized Mn3Sn thin films on various substrates which are beneficial for spintronics study. The summarization of parts of the research will be submitted to peer reviewed journal soon.

最近发现在非统一的kagome抗fiferromagnets mn3x中发现了大型异常霍尔效应（AHE），它根据Mn和X的组合强调了化合物和合金。作为旋转厅效应（SHE），AHE的起源和AHE具有相同的起源，并且基于MN和X的纯旋转电流，可能会基于Mn和X的潜在质量。在目前的工作中，我们报告说，以18％SN的掺杂MN显着将无定形MN-SN合金的旋转角度增加了20倍，而与纯MN相比，电阻率降低了10倍。我们的研究不仅是基于MN的合金中纯自旋电流现象的重要参考，而且还可以提供一种有希望的方法来探索未来的节能旋转厅材料。除了无定形膜外，我们还成功地在各种底物上制作了结晶的MN3SN薄膜，这对Spintronics研究有益。研究部分的汇总将很快提交给同行评审期刊。

项目成果

Magnetic and transport properties of an antiferromagnetic Weyl metal thin film

反铁磁韦尔金属薄膜的磁性和传输特性

• 发表时间: 2017
• 作者: T. Higo;T. Nishikawa;Danru Qu;Y. Li;C. L. Chien;Y. Otani;S. Nakatsuji
• 通讯作者: S. Nakatsuji

Large spin Hall effect in Mn-Sn amorphous alloy

Mn-Sn非晶合金中的大自旋霍尔效应

• 发表时间: 2018
• 作者: D. Qu;T. Higo;T. Nishikawa;K. Matsumoto;K. Kondou;P.K. Muduli;Y. Otani;and S. Nakatsuji
• 通讯作者: and S. Nakatsuji

Thermoelectric properties of a Weyl metal thin film

Weyl金属薄膜的热电性能

• 发表时间: 2017
• 作者: T. Nishikawa;T. Higo;Danru Qu;Y. Li;T. Tomita;H. Narita;C. L. Chien;Y. Otani;and S. Nakatsuji
• 通讯作者: and S. Nakatsuji

Inverse spin Hall effect in Au-Ta alloys

Au-Ta 合金中的逆自旋霍尔效应

• 发表时间: 2017
• 作者: D. Qu;S. Y. Huang;G. Y. Guo;and C. L. Chien
• 通讯作者: and C. L. Chien

ジョンズホプキンス大学(米国)

约翰·霍普金斯大学（美国）