磁性体の体積はスピン流で変化する
～スピントロニクスを応用した精密機械の力学制御に道～

ポイント

• 電子の自転運動であるスピンの流れ（スピン流）を磁性体に注入することで磁性体の体積を変調可能であることを実証した。
• スピン流由来の体積変化が磁性体中のスピンのゆらぎの変化に起因していることを明らかにした。
• 電子素子の省電力制御技術として期待されるスピン流が、力学素子制御技術としても応用できる可能性を示した。

東北大学 金属材料研究所の有沢 洋希 大学院生（研究当時：東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻 特別研究学生）と、東京大学 大学院工学系研究科の齊藤 英治 教授（東北大学 材料科学高等研究所 主任研究者 兼任）らを中心とする研究グループは、東北大学 大学院工学研究科の小野 崇人 教授、Ｈａｎｇ Ｓｈｉｍ 大学院生（研究当時）らと共同で、スピン流を用いて強磁性体の体積を変調できることを実証しました。

電子の自転運動であるスピンの流れをスピン流と呼びます。スピン流は電荷の流れである電流と対比され、電流では不可能だった省電力情報処理を実現する可能性があることから、スピントロニクス分野において次世代の電子素子制御技術として期待されています。本研究では、スピン流により強磁性体中のスピンゆらぎを制御し、強磁性体の体積が変化することを見いだしました。これは近年微小化が進む精密機器において課題となる、熱による部品変形をスピン流で制御できることを示唆しており、新たな材料開発を推進する可能性があります。