研究室・設備ピックアップ｜電子工学専攻

スピンエレクトロニクス研究室　土井 正晶 教授
【主な研究】 磁性材料の格子歪・価電子数制御の研究による高磁気異方性化、および高機能化に向けた材料開発

充実した設備環境の中で取り組む日々の研究

スピンエレクトロニクス研究室では、電子が持つスピン（磁石）の性質を積極的に使った新規磁性薄膜を創製し、
超小型で省エネルギーの、革新的なスピンデバイス開発を目指している。
開発対象は多岐にわたり、次世代永久磁石材料や、超高密度・大容量・超高速ストレージメモリ、
高周波発振器・高周波発電機などの高周波スピントロニクスデバイス、さらに磁気冷凍など磁気相転移に
基づく新機能スピンデバイスへの応用も検討している。
新キャンパス開設に伴い、最先端の大型ナノテク研究設備を多賀城キャンパスから移設できたことで、引き継ぎ高度な研究が可能である。
薄膜製造設備は、超高真空搬送トンネルで連結された電子ビーム（EB）蒸着装置とイオンビームスパッタ（IBS）装置で構成されている。
評価装置は、反射高速電子線回折、低エネルギー電子線回折、電子分光を備え付けている。
充実した設備を活用して得られた研究成果は、これまでに国内外のさまざまな学会や論文で発表されている。
一例を挙げると、Fe-Mn-Ga 系合金薄膜は室温において僅かな格子歪および価電子数の変化によって、
フェリ磁性から強磁性への磁気相転移することで、飽和磁化の増大が認められる特異な規則合金系であることから、
高飽和磁化・高磁気異方性を有する硬質磁性材料の開発および磁気相転移制御型磁性材料の開発が期待できることがわかってきた。
今後の展望として、高磁気異方性材料はナノオシレータ・発電デバイスとしての応用が期待でき、
さらにチップ間の信号伝送無線化、マイクロ波を用いた無線信号伝送の医療技術への応用という展開も構想している。

「よく遊び、よりよく学ぶ」をモットーに

「研究生活は楽しく、研究内容には厳しく」という研究室でありたい。
そんな日々を共にする仲間として、安全・安心な社会の実現に向けた夢を持った独創的な人材を求めている。

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