電気を通さない「絶縁体」の物質に、磁気を使った方法で電気の信号を通すことに、東北大金属材料研究所の斉藤英治教授(物性物理学)らのチームが世界で初めて成功した。IC(集積回路)チップに使う場合、銅線に比べエネルギー消費量が8割軽減するとみられる。今後、革新的な省エネルギー技術の開発につながりそうだ。11日、英科学誌「ネイチャー」で発表した。【奥野敦史】

 金属や半導体に電流を流すと、電子の移動に伴い発熱してエネルギーが失われ、省エネ化の妨げになっていた。斉藤教授らは磁気を生み出す電子の自転「スピン」に着目した。斉藤教授は06年、電子から電子へスピンが伝わる「スピン波」と電流を相互に変換できることを発見。今回はその理論を応用した。

 研究チームはICチップなどに使われる磁石の一種の「磁性ガーネット」という絶縁体を用意。両端に白金(プラチナ)の端子を取り付け片方の端子に電流を流した。すると電流が白金と絶縁体の境界面でスピン波を起こした。スピン波は反対側の白金の端子まで到達し、電流を発生させた。この方法だと電子は移動せず、発熱によるエネルギー損失は激減した。斉藤教授は「パソコンが次第に熱くなるように、電流による発熱は大きなエネルギー損失を起こす。絶縁体を使う信号伝達はこの問題の根本的解決法だ」と話している。

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