新たなスピントロニクス材料として「フェリ磁性絶縁体（※4）」が注目されています。フェリ磁性体は2種類の磁化成分が互いに打ち消し合う補償点をもつことがあります。電流制御可能なフェリ磁性絶縁体材料であるツリウム鉄ガーネット（TmIG）では、2種類の磁化成分の結びつきが弱いにもかかわらず、薄膜に格子歪み（ひずみ）（※5）を加えることで磁気補償に似た現象が現れることが特殊な基板を用いて発見されたため、より一般的な基板上でこれを実現する方法が模索されていました。九州大学大学院システム情報科学研究院の山下尚人（ヤマシタ ナオト）准教授らとスウェーデン・チャルマース工科大学の研究グループは、スパ...

　本研究は、ありふれた元素のみで構成され、次世代スピントロニクスへの応用が期待される「ハーフメタル補償型フェリ磁性体」の創出に向け、鉄・クロム硫化物（(Cr,Fe)7S8）の製造プロセスの最適化に挑んだ成果です。　東北大学金属材料研究所の梅津理恵教授らの研究グループは、熱処理条件を検討した結果、1323 K以上から急冷することで不純物の析出を完全に抑えた準安定相を得ることに成功しました（図1、図2）。急冷温度を変えることで結晶内の原子空孔の規則度を制御でき、それに伴い磁化が相殺する「磁化補償温度」をチューニングすることが可能です。特に132...

固体中の電子の電荷と、電子が持つ小さな磁石のような性質「スピン」の両方を工学的に利用、応用する「スピントロニクス」と呼ばれる分野において「希薄磁性半導体」が注目されています。一般的に、強磁性などをもたらす交換相互作用（注4）は隣接原子間距離程度の近接作用に限定されています（金属では伝導電子を媒介した別機構の磁性体の例外が存在する）。一方、相転移のユニバーサル理論であるパーコレーション理論（注5）は隣とのパス（磁気転移の場合は隣の磁性原子との結合に相当）が高密度に存在しなければ相転移しないと予測しており、量子スピン系の磁気転移でもこのパーコレーション理論が厳密に成立する...