スピン依存ゼーベック効果を用いた半導体スピン素子中の廃熱利用

摘要

1988年の大磁気抵抗効果（GMR)の発見によ って開拓されたスピントロニクス分野は、その後迅速かつ 広範な拡大を遂げている。主要な学術上のマイルストーン としてはトンネル磁気抵抗効果（TMR)の発見、純 スピン流（正味の電荷の流れのないスピン角運動量のみ の流れ）の電気的生成、スピンポンビング法（磁化ダ イナミクスを用いた純スピン流生成）の開発、スピン ホール/逆スピンホール効果（ホール効果のスピン版、 ただし厳密な起源は異なる）の発见、熱による純 スピン流生成の実現（スピン依存ゼーベック効果）や マグノンスピン流による絶縁体中のスピン角運動量伝 搬をベースとした、電子系とマグノン系の温度差を 利用した熱電効果（スピンゼーベック効果）など枚挙 に暇がなく、新しい固体物理の地平を拡げたという評価 もあながち過言ではないことが分かる。中でも新しい物 理的流れであるスピン流の発見は、この分野の爆発的発 展の起爆剤となっている。