光制御可能な超伝導ナノ微粒子の創製
【研究分野】有機・ハイブリッド材料
【研究キーワード】
フォトクロミック材料 / 光制御 / 界面 / 磁性 / 超伝導 / フォトクロミズム / 界面物性 / 薄膜 / 微粒子 / 表面・界面物性 / 超伝導材料・素子 / 光スイッチ
【研究成果の概要】
磁性、超伝導等の物理化学的物性は、物質の界面での外場により制御できる可能性がある。研究代表者は、それまでに、可逆な光異性化を示すフォトクロミック化合物を磁性材料の界面に効果的に修飾することで、可逆な磁性の光制御を達成してきた。本研究では、この考え方を拡張し、より大きな変化の期待できるスピロピラン化合物を設計、合成し、FePtナノ粒子界面に修飾することで、室温強磁性をとても大きく可逆に制御することに成功した。さらに、アゾベンゼン化合物をスピンエレクトロニクス素子界面に修飾した新しい化合物を創製し、紫外光、可視光照射によって可逆にそのスピン軌道相互作用を制御することにも成功した。
【研究の社会的意義】
現在利用されている磁性材料、超伝導材料等の物性を光で制御できることは、光エネルギーの有効利用、光の有効な特性を利用した新しい機能材料の開発という点で有意義である。特に、スピンに関連する物性を可逆に光で制御できる材料は、学術的にも世界的に盛んに研究開発されており、社会的にもその開発が待たれている。例えば、本研究で示した、室温強磁性における磁性の可逆な光制御は、「室温」で実現したという点で、学術的観点はもちろん、実用材料への展開まで期待される。一方、化学的手法によるスピン軌道相互作用の光制御は、これまでに報告例がなく、スピントロニクス分野にとって学術的意義が大きい。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【配分額】16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)