TOHOKU UNIVERSITY

Seki Lab (Magnetic Materials), IMR

Research

Materials Fabrication for Magnetics / Spintronics by Nanostructure Control and Composite Design

 At the nanoscale, magnetic properties based on electron spins are closely correlated with various transport phenomena, and we are allowed to exploit magnetic properties that are not apparent in a macroscale magnet. For spintronics enabling the mutual conversion between magnetic and electrical properties and magnetics studying on various kinds of magnetic devices, magnetic materials with high functionality by nanostructure control are indispensable. Our group works on the materials fabrication and the fundamental research on physical phenomena for magnetics and spintronics based on nanostructure-control technique and composite design. The achievements obtained to date include the fabrication of spin-to-charge conversion materials, the demonstration of spin-orbitronics devices using synthetic antiferromagnets, highly efficient thermoelectric conversion using anomalous Nernst effect of metallic superlattices, and the giant modulation of magneto-elastic properties for magnetic nitride films.

ナノ構造制御と複合化によるマグネティクス / スピントロニクス材料の創製

 ナノスケールでは、スピンに基づく磁気的性質が様々な輸送現象と密接に関係し、またマクロスケールの磁石では顕在化しない磁気的性質を積極的に利用できます。磁気的性質と電気的性質を相互に制御する最先端のスピントロニクス研究や、磁気を使った多様なデバイスを取り扱う磁気工学(マグネティクス)において、ナノスケールでの構造制御により高い機能性を持たせた磁性材料が不可欠です。本部門では、薄膜成長と微細加工を駆使したナノ構造化および複合化技術を軸とし、マグネティクス・スピントロニクスに役立つ材料の創製と物理現象に関する基礎研究を行っています。これまでに、スピン流と電流を高効率に変換できる材料の創製、人工反強磁性体をベースにしたスピンオービトロニクス素子の実証、金属人工格子の異常ネルンスト効果を利用した高い熱電変換機能の実現、さらには磁性窒化物における磁気弾性特性の巨大変調などの成果を得ました。

Overview of our research / 研究室概要

What is Spintronics? / スピントロニクスとは?

Research activity / 最近の研究例

Experimental methods / 実験装置・手法など

List of Facilities / 装置一覧

Selected Publications

including the latest paper

Project

Fund: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)/ 科研費・基盤研究(A)
Project title: Artificial fabrication of 3-dimensional noncollinear magnetic order and magnetization manipulation by spin torque / 3次元ノンコリニア磁気秩序の人工創製とスピントルク磁化操作
PI: Takeshi Seki / 関 剛斎
Term: FY 2023-2026

Fund: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)/ 科研費・基盤研究(B)
Project title: Visualizing spin and orbital current by soft x-ray ptychography / スピン・軌道流の軟X線タイコグラフィーによる可視化
PI: Shoya Sakamoto / 坂本 祥哉
Term: FY 2023-2025

Fund: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists/ 科研費・若手研究
Project title: Epitaxial strain engineering of spin current propagation in antiferromagnetic thin films / 反強磁性薄膜におけるスピン流伝搬のエピタキシャル歪みエンジニアリング
PI: Takumi Yamazaki / 山崎 匠
Term: FY 2025-2026