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86：荷主研究者：2010/03/14(日) 15:59:31: http://www.kahoku.co.jp/news/2010/03/20100311t15018.htm
2010年03月11日木曜日　河北新報
絶縁体に電気信号伝送　電子の自転活用　東北大グループ

　東北大金属材料研究所の斎藤英治教授（物性物理学）らの研究グループは、従来、電気を通さないとされる絶縁体に電気信号を流すことに成功し、１１日付の英科学誌ネイチャーに発表した。「スピン」と呼ばれる電子の自転の性質を活用し、波として伝えることで実現。直接電流が流れるのではなく、電気信号だけが伝送される。エネルギー損失がなく、斎藤教授は「新しい省エネルギー情報伝達技術の道が開けた」と話している。

　研究グループは絶縁体の一種「磁性ガーネット」の表面に、二つの薄い白金電極を離して配置。一方の白金に電流を流したところ、もう一方の白金で電圧が発生した。白金をつなぐのは絶縁体だけで、電気信号が絶縁体の中を伝わったことが分かった。

　白金中の電流が変換されて電子スピンの流れが生じ、これが作用して絶縁体中に「スピン波」が発生して内部を伝達。伝わった波が、もう一方の白金中の電子スピンに作用して電圧が生じた。

　電気を通す金属や半導体には電気抵抗があり、電流を流せば発熱してエネルギーが失われる。一方、スピン波は電流を使わずに電気信号を伝えるため、熱は発生せず、エネルギー損失は抑えられる。

　電気抵抗をゼロにする「超電導」技術でも、電流を流してもエネルギーは失われないが、セ氏マイナス１００度以下の環境に限られるため、一般利用は困難。今回の手法は、高電圧をかけずに室温で実現できるなどの利点がある。

　パソコンなどに使われる素材を金属などから絶縁体に変えられれば、エネルギー損失が抑えられる。例として、集積回路に使われる長さ１０００マイクロメートル（１ミリ）、幅０．１マイクロメートルほどの金属配線を絶縁体配線に変えれば、最低でも約８０％のエネルギーを削減できるという。

　磁性を持つ絶縁体であれば、ガーネット以外でも実現の可能性がある。斎藤教授は「電気伝導の発見以来３００年間、絶縁体は電気を通さないと信じられてきた。今回の発見で、省エネ電子技術の研究はさらに進むだろう」と話した。

＜革新的な成果／大谷義近・東京大物性研究所教授の話＞
　革新的な研究成果だ。エネルギーロスの少ない情報通信技術として大きく注目されることは間違いない。今後は、効率の良い物質を探すのが重要な応用研究になるだろう。関連研究が進展すれば、情報通信のインフラに変革を引き起こすかもしれない。

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