ffe①③②④イ＋－－＋4(B200＋＋＋－－－＋－ )Tm圧電トーゲ流ンピスBeff)V(率効xxTOSスピントランジスタ スピン軌道有効作用の有効磁場磁性電極649私の学問へのきっかけスピントルク80100研究キーワード研究シーズ共同研究・外部資金獲得実績最近の研究トピックススピントロニクス・スピントランジスタ・スピン流・スピン軌道トルク・不揮発性メモリーOFFON研究から広がる未来従来のノイマン型コンピューターでは、従来のノイマン型コンピューターでは、ストレージとロジックが分離されていストレージとロジックが分離されてい頻 繁 な デ ー タ の や り 取 り にる た め 、 頻 繁 な デ ー タ の や り 取 り に通信のボトよって消費電力が増加し、通信のボトルネックが性能向上の妨げとなっています。スピントロニクスでは、半永久的な磁性を活用することで、ロジックそのものにメモリー機能を内蔵することが可能になります。卒業後の未来像スピン流吸収①磁石/スピン軌道材料にて電流を印加、②電流ースピン流変換によってスピン流の生成、③磁石にスピン流が吸収、④磁石の磁化にスピントルクが働く(スピン軌道トルク)。磁 石 を 電 気 的 に 制 御 す る 力 「 ス ピ ン 軌 道 ト ルク」を用いてナノ磁石のN極とS極の方向を電気的にひっくり返す(磁化反転)実験204060Vg (V)スボム助教 李 垂範京 都 大 学 大 学 院 工 学 研 究科 博 士 課 程 終 了 後 、 韓 国DGIST に て 2021 年 8 月 より 研 究 員、 2024 年 9 月 より 現 職 。 研 究 分 野 は ス ピン ト ロ ニ ク ス 素 子 実 現 を目 指 し た ス ピ ン 流 の 電 気的制御。昔からパソコンや電子機器に興味があり、韓国の高校を卒業後、工学分野で世界トップクラスの日本・北海道大学工学部情報エレクトロニクス学科に進学しました。当初は卒業後、電子メーカーに就職するつもりでしたが、卒業研究で出会った「スピントロニクス」という分野に心を奪われました。最初は難しく感じたものの、日々新しい発見に出会う研究生活の中で、研究の面白さに夢中になりました。初めて自分の成果の論文が国際的な雑誌に掲載された時の感動は、今でも忘れられません。これからは研究者・教育者として、皆さんにも「研究することの楽しさ」を伝えていきたいと思っています。本研究室では、ナノスケールのスピンデバイスを自ら作製・評価し、物理現象の本質を明らかにするスキルが身につきます。さらに国際的に注目を集める分野であるため、様々な研究者達との 交 流 を 通 じ て 、 英 語 コ ミ ュ ニ ケ ーション能力も育ちます。これらの経験は、電機メーカー、半導体産業、材料開発、情報通信分野、さらに研究開発職など、幅広い業界で生かされます。シリコンチャネル有効磁場による歳差運動シリコンスピントランジスタにてゲート電圧印加による界面スピン軌道相互作用の人工的創発とスピン歳差運動 (S. Lee etal., Nat. Mater. 20, 1228 (2021).).Pt/Co/Pt三層構造におけるPt/Co/Pt三層構造における「スピ ン軌道トルク」の電気的なON-OFF制御 (S. Lee etal., Sci. Adv. 11, eadr0457 (2025). )輸送現象の解明」（科研費、特別研究員奨励費(DC1)、2018年度～2021年度）（九州大学との共同研究、2025年~）トルクの電気的制御李研究室では、電子の電気的性質「電荷」だけではなく量子力学的且つ磁気的性質「スピスピスン」を使って、次世代のトランジスタやコンピューターの動作原理を根本から変える“ス従来の電子技術が限界を迎ピントロニクス”という新しい研究分野に取り組んでいます。従来の電子技術が限界を迎えつつある中、スピントロニクスは限界を突破する新しい道を提示します。半導体基板上で動作特に、本研究室では電子スピンの流れを利用した情報通信に着目し、半導体基板上で動作ななする「スピントランジスタ」や、磁性を電子スピンの流れで制御する「スピントルク」など、未来の低消費電力・高速・省スペースなデバイスの実現を目指しています。◼ スピン流を情報通信の手段とするスピントランジスタの開発◼ スピン軌道トルクを用いた磁性の制御◼ スピン流とスピン軌道トルクの電界制御◼ スピン流で制御できる不揮発性メモリーの開発◼ 「スピンデバイス応用に向けたシリコン中におけるスピン流◼ 「磁性絶縁体TmIGにおけるスピン軌道トルク電気的制御」◼ 半導体シリコンにおけるスピン軌道相互作用の人工的創発◼ スピン軌道トルクを利用した磁化反転・磁壁移動◼ 重金属白金と強磁性金属コバルトの接合におけるスピン軌道磁化SSPPIINNTTRROONNIICCSS:: 電子スピンを使ったコンピューターは、“動動きき”がちがう。抵抗 大
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