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• スピンの性质を积极的に活?したデバイスが次世代エレクトロニクスとして注?されている。それらのデバイスに?新をもたらす材料として?次元层状物质が期待を集めている。
• 室温で?い垂直磁気異?性を持つ?次元層状強磁性体 Fe?GaTe? のデバイス化に成功。世界で初めて同物質の磁気熱電効果を評価し、?い熱起電?を発?することを実証。
• ?次元层状物质の优れたフレキシブル特性と热変换特性、更に本デバイスの极めてシンプルな构造により、様々な环境下で利?可能な発电装置としての実?化が期待。

　グラフェンに代表される?次元層状物質*1 は、?伝導性、柔軟性、透明性など様々な魅?的な性質を有しているため、多彩なアプリケーションが提案されており、とくに、次世代エレクトロニクスの新材料として?きな注?を集めています。近年、強磁性を?す?次元物質も発?され、?次元磁?という名のもと、磁気記録やスピントロニクス*2 への応?も期待されています。しかしながら、室温でも磁?の特性を維持する?次元物質は極めて少なく、その磁気的特性も?分明らかになっていませんでした。
　本研究では、最近、室温?次元磁?の性質を持つことが明らかになった Fe?GaTe? の熱電特性*3 を詳細に評価し、この?次元磁?が優れた横型熱電特性を有することを世界で初めて明らかにしました。
　九州?学?学院 理学府 修?２年 劉書含、理学研究院 崔暁敏 博?、同 胡少杰 博?、同 ?村崇 教授らの研究グループは、絶縁基板上に転写された Fe?GaTe?薄膜に複数の微細電極を取り付け、磁場中での磁気輸送特性、及び熱電特性を精密に評価しました。その結果、 Fe?GaTe?薄膜の磁?の向きが無磁場下で?次元平?に垂直?向に揃っていることを?し、更に、この物質に温度勾配を加えると、特殊な熱電効果とスピン軌道相互作?により、磁?の向きと温度勾配の両?に垂直な?向に?きな起電?が発?することを明らかにしました。
　本成果は、?次元磁?の热电変换材料としての?きな応?可能性を?した结果であり、热エネルギーを有効な电気エネルギーに容易に変换できる技术のため、?次元物质の优れた柔软性も考虑することで、様々な环境下での応?が期待できます。
　本成果は、2023年12?31?（現地時間）にドイツの科学誌Advanced Materials のオンライン版に掲載されました。

　新技術デバイスのイノベーションには、新物質の発?が必要不可?です。Fe?GaTe? は、2022年に中国で発?された?次元磁?です。今回、この物質が熱電デバイスやスピンデバイスにおいても、機能性材料として優れた性能を有していることが?されました。アジアの研究?を結集させることで、?類の発展に貢献する技術が確?されることを願います。

(※1) ?次元層状物質
厚さが単原?、または単分?レベルの?次元层内のみで、物质の性质を司る强い原?间结合が形成された単原?、または単分?层物质において、隣接する?次元层が弱いファンデルワールス?のみで结合している物质を?次元层状物质、または?次元物质と呼んでいます。
(※2) スピントロニクス
电?が持つスピン?运动量の性质（强磁性、不挥発性、スピン依存伝导など）を积极的に?いて、低消费电?なエレクトロニクスを実现を?指す研究分野で、巨?磁気抵抗効果やトンネル磁気抵抗効果、スピン?运动量移?効果やスピンホール効果等を基轴にして构成されたスピン注?メモリなどが代表的なデバイスです。
(※3) 熱電特性
主に固体を?いて、热エネルギーを电気エネルギーに変换、または、その逆変换する技术を热电変换といい、それに関する特性を热电特性といいます。代表的な热电効果として、温度差から起电?を発?するゼーベック効果や电流から热を発?するペルチェ効果が知られていますが、磁?では、スピンの向きに応じてゼーベック効果の?きさや符号が异なるスピン依存ゼーベック効果が现われ、更にスピン轨道相互作?が?きい物质中では、温度差と磁?の両?の向きに起电?が?じる异常ネルンスト効果が発现します。异常ネルンスト効果は、?种の横?向ゼーベック効果であるため、横型热电変换とも?われています。

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掲載誌：Advanced Materials, 2023, 2309776.
タイトル：
著者名：Shuhan Liu, , Shaojie Hu, Xiaomin Cui, Takashi Kimura
D O I ： 10.1002/adma.202309776