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• スピンの性质を积极的に活用したデバイスが次世代ナノエレクトロニクスとして注目されている。それらのデバイスに革新をもたらす材料として二次元层状物质が期待を集めている。
• 室温で垂直磁気异方性を有する二次元层状强磁性体贵别?骋补罢别?薄膜に、圧力を加えることに成功。圧力により层状物质の隙间が缩まり、垂直磁気异方性が飞跃的に向上することを実証。
• 贵别?骋补罢别?が持つ优れた磁気热电特性や磁気伝导特性と组み合わせて、様々な环境下で利用可能な発电装置やスピンメモリデバイスへの実用化が期待。

　二次元层状物质^＊1は、高い伝导性、柔软性、透明性など、さまざまな魅力的な特性を持つため、多彩なアプリケーションが提案されており、特に次世代エレクトロニクスの新材料として大きな注目を集めています。近年、强磁性を示す二次元层状物质も発见され、「二次元磁石」として磁気记録やスピントロニクス^＊2への応用が期待されています。特に、最近発见された贵别?骋补罢别?は、室温で磁性を维持し、磁気の向きが面に垂直な方向に向きやすい（垂直磁気异方性）ため、スピンメモリや热电デバイス^＊3への応用が期待されています。しかしながら、室温において、垂直磁気异方性の强度が不十分なため、磁场を印加しない状态では磁気の向きを垂直に保つことができませんでした。
　本研究では、この二次元层状磁石に圧力を加えることで、垂直磁気异方性が着しく向上することを世界で初めて明らかにしました。九州大学大学院理学府博士课程3年の饭森陆氏と理学研究院の木村崇教授らの研究グループは、絶縁基板上に転写された贵别₃GaTe₃薄膜に微细电极を取り付けたホール効果测定素子を、独自に开発した微细圧力セル内に设置し、同薄膜の垂直磁気异方性が圧力によってどのように変化するかを评価しました。その结果、圧力の印加に伴い垂直磁気异方性が飞跃的に向上し、室温で磁场を加えない状态でも磁気の向きが垂直に保たれる（完全垂直磁化状态）ことを明らかにしました。
　本成果は、スピントロニクスデバイスにおける课题であった垂直磁気异方性の増强に大きく贡献することが期待され、二次元层状磁石の可能性を大きく広げるものです。また、热电デバイス応用においても、より高温领域での効率的な动作が可能となり、二次元层状物质への圧力の印加はさまざまなデバイスの性能向上に大きく寄与することが期待されます。
　本成果は、2024年10月23日（現地時間）に英国Nature Publishing Groupの科学誌Communication Materialsのオンライン版に掲載されました。

※1　二次元层状物质
厚さが単原子、または単分子レベルの二次元层内のみで、物质の性质をつかさどる强い原子间结合が形成された単原子、または単分子の二次元薄膜で构成される物质を二次元物质と呼び、そのようなファンデルワールス结合を介して积层した二次元物质を二次元层状物质と呼んでいます。

※2　スピントロニクス
电子が持つスピン角运动量の性质（强磁性、不挥発性、スピン依存伝导など）を积极的に用いて、低消费电力なエレクトロニクスの実现を目指す研究分野で、巨大磁気抵抗効果、トンネル磁気抵抗効果、スピン角运动量移行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入メモリなどが代表的なデバイスです。&苍产蝉辫;

※3　热电デバイス
主に固体を用いて、热エネルギーを电気エネルギーに変换、または、その逆変换するデバイスを热电デバイス、または热电変换デバイスといいます。代表的な热电効果として、温度差から起电力を発生するゼーベック効果や、电流から热を発生するペルチェ効果が知られています。磁石では、スピンの向きに応じてゼーベック効果の大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用が大きい物质中では、温度差と磁石の両方の向きに起电力が生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、一种の横方向ゼーベック効果であるため、横型热电変换とも言われています。

掲載誌：Communication Materials
タイトル：Substantial enhancement of perpendicular magnetic anisotropy in van der Waals ferromagnetic Fe3GaTe2 film due to pressure application
著者名：Riku Iimori, Shaojie Hu, Akihiro Mitsuda, Takashi Kimura
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