東北大学金属材料研究所の内田健一准教授らは、特定の金属微粒子を含む磁石に可視光を照射することでスピン(磁気)の流れを生成できる新しい原理を実証した。

近年、身近に存在する光や熱、振動、電磁波などをエネルギー源として利用するような、新しいエネルギー変換原理の創出が注目されている。太陽電池や熱電素子、圧電素子などを用いた発電技術は、クリーンで信頼性が高いエネルギー変換技術の候補として盛んに研究されているそうだ。


今回、内田准教授らは、特定の金属微粒子への光照射で誘起される「表面プラズモン」と呼ばれる電子の集団運動を磁石の中で励起することで、光のエネルギーをスピン流に変換することに世界で初めて成功。これまでに、スピン流を電流に変換する技術も確立しており、光のエネルギーから電流を生成する新たなエネルギー変換原理が創出された。今後の研究により、表面プラズモンとスピン流を融合した新しい研究分野の形成や、外部電源を必要としない電気、磁気デバイスの研究開発が進むことが期待されるという。

東北大など、絶縁体に光を照射してスピン流を生成する原理を発見--新たなエネルギー変換技術に期待
光から電流を生成する新たなエネルギー変換原理創出

同研究は、内田准教授や、東北大学 原子分子材料科学高等研究機構および金属材料研究所の齊藤英治教授(日本原子力研究開発機構 先端基礎センター 客員グループリーダー兼任)、日本原子力研究開発機構 先端基礎研究センターの前川禎通センター長、安立裕人副主任研究員らが共同で実施。研究成果は1月8日(英国時間)発行の英国科学誌「Nature Communications」においてオンライン公開される。