小堀 裕己こぼり ひろみ

　高校の物理で学びますが、電子は電気素量を e とすると「 − e の電荷を持った粒子」です。 大学で量子力学を学ぶと、電子は − e を持った荷電粒子であるばかりでなく、「電子自身が磁石である」ことが分かります。 「電子自身が磁石である」ことは、左下の図のように「電荷を持った電子が自転」していて、その結果、環状電流が発生し、 「電磁石のごとく振る舞う」というのが良く使われる一般向けの説明です。 厳密にいうと、この解釈は間違っていますが、直感的には分かりやすいので多用されます。 歴史的な経緯で、「電子の磁石としての性質」を「回転」を意味する「スピン」という名前が付けられています。
　エレクトロニクスは、主に電子の電荷を用いた電気的な性質を利用していますが、 さらに「電子の磁石としての性質」を積極的に利用しようとする分野が「スピンエレクトロニクス」です。 これは、スピン＋エレクトロニクスの造語です。 スピンエレクトロニクスは、言葉が長いので「スピントロニクス」とも呼ばれています。
　スピンエレクトロニクスのデバイス開発で、先ず、問題となるのは、「デバイスの材料」に何を用いるかです。 もちろん、デバイスの材料が決められ、その材料を用いてデバイス性能をどのようにして向上させるかも大切な工程です。 しかし、デバイスの材料がどのような「物質の性質（物性）」を持っているかを理解しないでデバイス開発を進めることはできません。 スピンエレクトロニクスに用いる「材料の高機能性」が分かれば、その後は、その高機能性が活かされるようにして、デバイス開発するのが次のステップになります。 これは、家屋の建築に例えるならば、「建築材料」に何を用いるかに対応しています。建築材料の品質を下げると、住みにくいばかりでなく、「省エネ、耐震性能など」色々な問題が発生します。 この材料を用いると、「スピンエレクトロニクス・デバイスとしてこのような高機能化が期待されるよね」というように、夢が広がります。
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