東京⼯業⼤学のファム・ナムハイ准教授らのチームは、「ＴａＳｉ₂」という物質のバンド構造における縮退点の寄与を⼯夫し、材料中の電子が逆向きに曲げられる「スピンホール効果」を増⼤させる新原理を発⾒した。車載半導体の不揮発性メモリへの応用が期待されている。

電⼦デバイスは、動作温度が増⼤すると性能が低下する。今回の研究では温度が⾼くなるにつれてスピンホール伝導率が増⼤する現象が発見された。それを利用すれば、磁気抵抗メモリの⾼温での書き込み性能を改善できるため、⾼温性能が求められる⾞載半導体の不揮発性メモリに応⽤できると考えられる。

今回の研究では、バンド構造の幾何学的位相である「ベリー位相」のモノポールをフェルミレベル近傍に配置することで、⾼温下でスピンホール性能を増⼤できる「ベリー位相モノポールエンジニアリング技術」という⼿法を確⽴した。

研究グループは今後について「表⾯にディラックポイントを有し、巨⼤なスピンホール伝導率を⽰したトポロジカル絶縁体にもこの原理を応⽤して物質設計すれば、トポロジカル絶縁体の⾼温におけるスピンホール性能の改善が期待できる」としている。