大谷研究室

ナノスケール物性

研究内容紹介

ナノスケールの微小磁性体は、その形状やサイズを反映して、磁気渦や単磁区構造のような秩序状態にある微細磁区構造をとります。我々はこれらナノスケール磁性体を作製し、その動的及び静的な基礎磁気物性を実験的に調べています。 磁気渦構造では、そのスピンダイナミクスに着目し、それらを2次元配列させた「磁気人工格子(マグノニック結晶)」の作製・制御を目指しています。また、ナノスケール磁性体を利用して、電荷の流れを伴わない「純スピン流」と呼ばれるスピン角運動量のみの流れを作り出すことができます。 この純スピン流を非磁性体金属や超伝導体に注入することで、スピンホール効果、スピン注入磁化反転、スピン蓄積効果などさまざまな興味深い現象を観測することが可能となります。最終的にはこれらの技術やスピン注入によって生じる新奇な磁性を応用したスピントロニクス素子の研究開発を目指しています。

メッセージ

電子のスピンを操る。今の限界を打ち破り、次世代を担うスピンの可能性を追求します。

近い将来、現在の情報化社会を支えるエレクトロニクス(電子工学)技術は、極度に微細化が進んだ結果、物理的にもエネルギー効率的にも限界に突き当たると言われています。 それを打ち破る新たなエレクトロニクスとして期待されているのが、電子を究極の微小磁石(スピン)として利用する「スピントロニクス」です。当研究室では,このような電子のスピンとナノスケールの微小磁性体の相互作用により現れる新奇な磁気物理現象の研究を行っています。

物質系専攻を志す学生へ

最初にゴールを決めて研究を始めても、ほとんどの場合思い通りの結果は出てきませんが、その中の本質を見極めることで、予想以上の知識を獲得しながら研究をさらに発展させることができます。研究の面白さや醍醐味は、このような未知の部分を解き明かすところにあります。さらにその結果が、実社会に役立てば喜びもひとしおです。私たちは、「スピンとは何か?」の根本的なところに立ち返り、それを使ってどこまでスピンの関係する新たな物性を引き出せるかに挑戦しています。 皆さんも、基礎的にも応用的にも役に立つスピントロニクス研究を物質系で一緒にやりましょう。

大谷研究室のメンバー

大谷 義近 教授

大谷 義近 教授

1989年
慶應義塾大学大学院理工学研究科物理学専攻(博士課程)修了(理学博士)

1989年
ダブリン大学トリニティーカレッジ(アイルランド)博士研究員1991年 ルイ・ネール磁性物理研究所 CNRS(フランス)研究員

1992年
慶應義塾大学理工学部物理学科助手

1995年
東北大学工学部材料物性学科助教授

1997年
東北大学大学院工学研究科材料物性学専攻助教授

2001年
理化学研究所フロンティア研究システム単量子操作研究グループ量子ナノ磁性研究チームリーダー

2004年
東京大学物性研究所教授理化学研究所基幹研究所量子ナノ磁性研究チームリーダー併任

project description

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学生の声

大谷先生は、研究に対して真摯であるのはもちろんのこと、常に学生のことを考え熱心に指導をしてくれます。また、学生に自由に研究をさせてくださり、学会発表の機会なども多く与えていただき、とても感謝しています。

研究室では、大谷先生を中心に学生も一丸となって研究に取り組んでいます。国内外問わず共同研究を行っているため、外国からの訪問者も多く、そのようなプロの研究者の方々と英語で行う活発な議論はとても刺激的です。

私たちの研究は、今日成果が出たからといって、明日私たちの生活が変わるようなものではありませんが、10年後、20年後の世界を変えることのできるものだと確信しています。

若村 太郎 さん

物質系専攻を志す学生へ

大切なものは、今の自分の実力よりもやる気です。志あふれる後輩の皆さんとともに研究をできることを楽しみにしています。

お問い合わせ

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東京大学大学院 新領域創成科学研究科

物質系専攻 大谷義近教授研究室

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