グラフェンの電子スピン状態解明: 原子力機構•物材機構研究グループ 準安定ヘリウムビーム用いる

摘要

グラフェンは、電子スピン情報の伝達に適した性質を多数持つことから、次世代スピントロニクスの基盤材料として有望視されている。日本原子力研究開発機構先端基礎研究センターの圓谷志郎任期付研究員、物質•材料研究機構極限計測ユニットの山内泰グループリーダーらの研究グループは、スピン偏極(電子が持つ自転に相当する性質。磁気の起源)準安定ヘリウムビームを用いることで、素子構造において磁性金属と接合したグラフェンのみの電子スピン状態を検出することに成功した。グラフェンをスピン素子に用いるためには、スピン状態を制御する技術が不可欠。特に、電極となる磁性金属と接するグラフェンのスピン状態を知る必要があるのだが、原子一層にすぎないグラフェンからの計測信号が磁性金属からの強い計測信号に埋もれてしまい、これまではグラフェンのみの電子スピン状態を調ベることが難しかった。