【物理】電子の「スピン」使い、絶縁体で電気信号伝達--300年来の常識を覆す発見／東北大など(602)
- 1 ● ◆SWAKITIxxM ＠すわきちφ ★ 2010/03/11(木) 10:26:52 ID:??? BE:647163263-2BP(1056)
- 東北大金属材料研究所などの研究チームは、電流を通さない絶縁体を使って
電気信号を伝達することに成功した。
電子そのものが移動する電流ではなく、電子の自転（スピン）が
次々に伝わる性質を利用する方法で、
パソコンや携帯電話などに使われる集積回路サイズなら
約８割の省エネが可能という。論文は１１日付の英科学誌ネイチャーに掲載された。
通常の集積回路などは、金属や半導体に電流を流すことで電気信号を伝達する。
しかし、電流が流れる際には金属などの内部抵抗による熱（ジュール熱）が生じ、
エネルギーを失うため、素子の小型化や省電力化の妨げになっていた。
同研究所の斉藤英治教授（物性物理学）らの研究チームは２００６年、
白金など一部の金属に電流を流すと、電子のスピンの方向が次々に変化して
隣の電子に伝わる「スピン波」が生じたり、
逆にスピン波が金属に電流を生じさせたりする現象を発見。
この現象を利用して、電気信号を伝達することを考えた。
研究チームは、「磁性ガーネット」という電流は通さないものの
磁石の性質を帯びやすい絶縁体の両端に白金を取り付け、
片方の白金に電流を流したところ、白金で生じたスピン波が絶縁体を伝わり、
約１ミリ離れた先にあるもう片方の白金に電流が検出された。
絶縁体そのものには電流が流れないため、ジュール熱はゼロ。
伝達によるエネルギーの損失はごく小さく、集積回路クラスなら
消費電力は約８０％削減できる計算だという。
斉藤教授は「絶縁体では電気信号を伝えられないという３００年来の常識を覆す発見。
省エネなどさまざまな応用が期待できる」と話している。
時事ドットコム
http://www.jiji.com/jc/c?g=soc_30&k=2010031100071
http://www.jiji.com/news/kiji_photos/20100310ax01b.jpg
東北大学(スレ立て時点でこの情報はありません)
http://www.tohoku.ac.jp/
東北大学金属材料研究所(スレ立て時点でこの情報はありません)
http://www.imr.tohoku.ac.jp/
斎藤研究室(スレ立て時点でこの情報はありません)
http://saitoh.imr.tohoku.ac.jp/
Nature「Transmission of electrical signals by spin-wave
interconversion in a magnetic insulator」
http://www.nature.com/nature/journal/v464/n7286/full/nature08876.html
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