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東北大金属材料研究所などの研究チームは、電流を通さない絶縁体を使って
電気信号を伝達することに成功した。
電子そのものが移動する電流ではなく、電子の自転（スピン）が
次々に伝わる性質を利用する方法で、
パソコンや携帯電話などに使われる集積回路サイズなら
約８割の省エネが可能という。論文は１１日付の英科学誌ネイチャーに掲載された。
通常の集積回路などは、金属や半導体に電流を流すことで電気信号を伝達する。
しかし、電流が流れる際には金属などの内部抵抗による熱（ジュール熱）が生じ、
エネルギーを失うため、素子の小型化や省電力化の妨げになっていた。
同研究所の斉藤英治教授（物性物理学）らの研究チームは２００６年、
白金など一部の金属に電流を流すと、電子のスピンの方向が次々に変化して
隣の電子に伝わる「スピン波」が生じたり、
逆にスピン波が金属に電流を生じさせたりする現象を発見。
この現象を利用して、電気信号を伝達することを考えた。
研究チームは、「磁性ガーネット」という電流は通さないものの
磁石の性質を帯びやすい絶縁体の両端に白金を取り付け、
片方の白金に電流を流したところ、白金で生じたスピン波が絶縁体を伝わり、
約１ミリ離れた先にあるもう片方の白金に電流が検出された。
絶縁体そのものには電流が流れないため、ジュール熱はゼロ。
伝達によるエネルギーの損失はごく小さく、集積回路クラスなら
消費電力は約８０％削減できる計算だという。
斉藤教授は「絶縁体では電気信号を伝えられないという３００年来の常識を覆す発見。
省エネなどさまざまな応用が期待できる」と話している。
時事ドットコム
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Nature「Transmission of electrical signals by spin-wave
interconversion in a magnetic insulator」
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