山口大学教務システム - 4261320340-スピントロニクス特論

開講年度	開講学部等
2025	大学院創成科学研究科（博士後期）
開講学期	曜日時限	授業形態	AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
前期	未定
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
4261320340	スピントロニクス特論[Advanced Spintronics]			日本語	2
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
長浜　太郎[NAGAHAMA Taroh]					ー
担当教員[ローマ字表記]
長浜　太郎　[NAGAHAMA Taroh]
特定科目区分		対象学生		対象年次
ディプロマ・ポリシーに関わる項目			カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)

授業の目的と概要

スピントロニクスデバイスの動作原理、材料とその特性、薄膜材料の作製・加工技術、評価方法などについて、最先端のスピントロニクスデバイスの研究開発状況について述べる。特に重要な磁気特性と電気伝導特性、それから得られるデバイス特性の相関を理解することを目標とする。

授業の到達目標

スピントロニクスデバイスの動作原理、材料とその特性、薄膜材料の作製・加工技術、評価方法、および最先端のスピントロニクスデバイスの研究開発状況、特に重要な磁気特性と電気伝導特性やそれらから得られるデバイス特性の相関を理解などについて理解している。新機能を持つデバイス開発に必要な物性とその制御法を検討できる。

授業計画

【全体】

物質の磁気特性と電気伝導特性からスピン流現象を理解し、デバイス開発へとつなぐ。

	項目	内容	授業時間外学習	備考

第1回	イントロダクション	スピントロニクスの概要的な紹介と、磁気モーメントについて学ぶ	授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第2回

物質の電気伝導１

物質の電気伝導、とくに金属伝導について学ぶ

授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第3回

物質の電気伝導２

物質の電気伝導とナノテクノロジーについて学ぶ

授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第4回

物質の磁性１

物質の磁気的な特徴とその制御について学ぶ

授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第5回

物質の磁性２

物質の磁性とナノテクノロジーについて学ぶ

授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第6回

スピントロニクスの試料作製技術

ナノテクノロジーを支える製膜技術や微細加工について学ぶ

授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第7回

巨大磁気抵抗の物理

金属多層膜で観測される巨大磁気抵抗効果とその応用について学ぶ

授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第8回

トンネル磁気抵抗効果の物理

強磁性トンネル接合で観測されるトンネル磁気抵抗効果について学ぶ

授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第9回

その他の磁気抵抗効果

異方性磁気抵抗効果、異常ホール効果なとについて学ぶ

授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第10回

これまでのまとめ

課題に対する発表を行う

パワーポイントでの発表準備と復習を行う　目安６時間以上

第11回

スピン流の物理：スピントルク

多層膜などにおけるスピン注入効果について学ぶ

授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第12回

スピン流の物理：スピン流輸送に関する効果

スピンホール効果やスピンホール磁気抵抗効果などのスピン流輸送現象について学ぶ

授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第13回

様々な材料

反強磁性体や磁性半導体、およびそれらでみられるスピントロニクス現象について学ぶ

授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第14回

トポロジカル物質

トポロジカル物質における磁気輸送現象について学ぶ

授業計画に沿って、準備学習２時間と復習２週間を行う

第15回

総評

課題に対する発表を行う

パワーポイントでの発表準備と復習を行う　目安６時間以上

※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】

A: --%　B: --%　C: --%　D: --%

成績評価法

レポート100％

教科書にかかわる情報

備考

適宜、資料の配布、ならびに、関連論文等を指示する。

参考書にかかわる情報

備考

メッセージ

キーワード

持続可能な開発目標（SDGs）

(インフラ、産業化、イノベーション)強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。

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