物理学特別講義AX - 理学系研究科 - 東京大学授業カタログ

物理学特別講義AX

物理学特別講義A 「スピントロニクスの応用とその物理」

目標：スピントロニクスという磁性とエレクトロニクスの学際領域にある研究・応用分野について基本的な知識を身に着けこの分野の学術論文を読めるようになる。この分野の研究・開発の意義を知りこの分野の研究開発に積極的に参加、あるいは提案できるようになる。
概要：スピントロニクスという磁性とエレクトロニクスの学際領域にある研究・応用分野についてその歴史・基礎・実際の応用について学び今後必要な研究開発はどんなものであるかを考える．

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授業計画

① 5月25日（月）　3限　講義テーマ：スピントロニクスとは講義概要：磁気の歴史と単位からはじめスピントロニクスとはどんな学問/技術分野であるかその概要を学ぶ ② 5月25日（月）　4限　講義テーマ：スピントロニクスの実験技術講義概要：スピントロニクスに特徴的な実験技術について、成膜、微細加工、計測に分けて学ぶ ③5月26日（火）　3限　講義テーマ：磁気構造講義概要：磁性体のミクロ及びマクロな磁気構造がどのような相互作用によって形成されるかを学ぶ ④5月26日（火）　4限　講義テーマ：スピントロニクスデバイスI 磁気抵抗素子講義概要：スピンに依存した拡散伝導のボルツマン方程式による取り扱いと巨大磁気抵抗効果について学ぶ。さらに、スピン依存トンネル伝導についてLandauer公式を用いて学ぶ。さらに、その応用であるハード磁気ディスクのピックアップセンサー、超高感度磁界センサーなどについて学ぶ ⑤5月28日（木）　3限　講義テーマ：スピントロニクスデバイスII スピンダイナミクス素子講義概要：スピン流と電圧による磁化反転、発振、増幅、磁壁移動とその応用であるMRAMなどについて学ぶ ⑥5月28日（木）　4限　講義テーマ：スピントロニクスデバイスIII 熱効果素子・半導体素子講義概要：温度勾配によるスピン流の発生、あるいは磁化状態による熱流の制御などについて学ぶ。半導体へのスピン注入と電界操作、欠陥準位のスピン量子操作などについて学ぶ。 ⑦5月29日（金）　3限　講義テーマ：スピントロニクスの展開講義概要：反強磁性スピントロニクス、Berry位相とWeyle半金属などの物性、さらにカイラリティー起因のスピン選択性(CISS)について紹介する。 ⑧5月29日（金）　4限　講義テーマ：スピントニクスの将来講義概要：スピントロニクスの将来について考える。