Generation of Spin Current in Bipolar Conductors with Quasi-Zero Hall Coefficients

准零霍尔系数双极导体中自旋电流的产生

• 批准号: 22360003
• 负责人: SAKAI Masamichi
• 金额: $ 12.73万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22360003/
• 关键词: ローレンツ力; 正常ホール効果; 異常ホール効果; 両極性伝導体; スピン流; ス ピントロニクス; 希土類金属; 水素; スピントロニクス; 水素吸蔵体; ホール係数

The ordinary Hall effect (OHE), which is caused by an external magnetic field, was studied as a mechanism for the generation of spin current. It has been theoretically elucidated that, under an open-circuit condition, the OHE can contribute to spin-current generation when spin-polarized electrons and holes are simultaneously present as mobile carriers. This OHE contribution to spin current generation is caused by the steady-state kinematics of electrons and holes whose transverse velocities have the same direction. The experimental aspects of possible materials for the isomorphic electron and hole systems are argued on the basis of the experimental results of the magnetotransport measurements of the quasi-zero Hall coefficient (QZHC) conductors YH_2 and Gd_xY_<1-x>H_2. For experimental verification of spin current generation, we have investigated the influence of spin injection in these QZHC conductors by employing two type of Hall devices, the current channel region of which are (A) magneticmaterial Gd_xY_<1-x>H_2 (x≒0.4) and (B) nonmagnetic YH_2 but having Co source electrodes and a shortchannel length of approximately 10 μm. Huge anomalous Hall resistivity and positive transversemagnetoresistivity are observed in both Hall devices A and B, showing the generation of spin current.

人们对由外部磁场引起的普通霍尔效应（OHE）作为自旋电流产生的机制进行了研究。理论上已经阐明，在开路条件下，OHE 可以有助于自旋电流。当自旋极化电子和空穴同时作为移动载流子存在时，这种 OHE 对自旋电流产生的贡献是由横向速度具有相同方向的电子和空穴的稳态运动学引起的。基于准零霍尔系数（QZHC）导体YH_2和Gd_xY_<1-x>H_2的磁输运测量的实验结果，论证了同构电子和空穴系统的可能材料，用于自旋电流产生的实验验证。 ，我们通过采用两种类型的霍尔器件研究了自旋注入对这些 QZHC 导体的影响，其电流沟道区域是 (A) 磁性材料Gd_xY_<1-x>H_2（x≒0.4）和（B）非磁性YH_2，但具有Co源电极和约10μm的短沟道长度，在霍尔器件A和B中观察到巨大的异常霍尔电阻率和正横向磁阻率。自旋电流的产生。

项目成果

異常ホール効果が縦抵抗率に与える影響とそのスピン偏極度依存性

反常霍尔效应对纵向电阻率的影响及其对自旋极化的依赖性

• 发表时间: 2012
• 作者: 酒井政道;長谷川繁彦;北島彰;大島明博;樋口宏二;中村修
• 通讯作者: 中村修

イットリウム二水素化物YH_2薄膜の結晶性評価

二氢化钇YH_2薄膜的结晶度评价

• 发表时间: 2011
• 作者: 早川昌志; 大越朋哉; 酒井政道; 長谷川繁彦; 北島彰; 大島明博; 樋口宏二; 中村修
• 通讯作者: 中村修

負の横磁気抵抗を示すイットリウム二水素化物の磁化測定

二氢化钇的磁化测量显示出负横向磁阻

• 发表时间: 2011
• 作者: 桜庭琢士; 酒井政道; 本多善太郎; 長谷川繁彦; 北島彰; 大島明博; 樋口宏二; 中村修
• 通讯作者: 中村修

ゼロホール効果を利用した電流-スピン流変換

使用零霍尔效应的电流-自旋电流转换

• 发表时间: 2010
• 作者: 酒井政道; 中村修; 長谷川繁彦; 北島彰; 大島明博
• 通讯作者: 大島明博

Gd-Y合金二水素化物GdxY1-xH2 (0≦x≦1)の磁化測定

二氢化Gd-Y合金GdxY1-xH2（0≤x≤1）磁化测量

• 作者: 桜庭 琢士;酒井 政道;本多 善太郎;平間弘晃;大越朋哉;長谷川 繁彦;北島 彰;大島 明博;樋口 宏二
• 通讯作者: 樋口 宏二