スピン注入

摘要

十分に薄い絶縁膜を強磁性金属で挟んだ強磁性トンネル接合において，大きな磁気抵抗効果(TMR)が観測される．TMRは，電子の持つ電荷とスピンの自由度がトンネル障壁をどのようにトンネルするかという，量子力学の基礎的問題を提起している．同時に，磁気メモリ(MRAM)などのスピンエレクトロニクスへの応用でも注目され，TMRの研究は急速な進歩を見せている．強磁性体と非磁性金属や半導体との接合では，強磁性金属から非磁性金属ヘスピンが注入され，そのスピン偏極がスピン拡散長（λ{sub}s～1μm）の距離にわたって保たれることから，非磁性体中の非平衡スピン分極（スピン蓄積）やスピン電流が生じる．最近の微細加工技術の進歩によりスピン拡散長程度の大きさのデバイスが作られ，強磁性体から様々な金属や半導体ヘのスピン注入が可能になってきた．本稿では，強磁性体から金属，半導体，及び超伝導体へのスピン注入効果について議論する．