東大ら，バレートロニクス結晶中の電子スピンの直接観測・制御に成功

東京大学，理化学研究所，広島大学らは共同で，グラフェンに続くシート状の構造を持つ物質として着目されている二硫化モリブデンが，バレートロニクスと呼ばれる新しい低消費電力デバイス用の材料として非常に有力であることを実験的に証明した（ニュースリリース）。

近年，低消費電力エレクトロニクスに向けてさまざまな試みが行なわれているが，その中で最も基盤的なものは，電荷の流れ（電流）ではなく，電荷をもたない“何か”の流れを情報担体として用いることにより，熱の発生を最小化するという考え方。

例えば，“何か”をスピンに選び，スピン流を制御する技術の確立を目指す試みはスピントロニクスと呼ばれている。その他にも電子の“バレー”と呼ばれる自由度をスイッチに利用してデバイスの省エネルギー化・微細化を達成しようとする“バレートロニクス”が提案されている。

今回，研究グループは，グラフェンと同じ蜂の巣格子の結晶構造を持つ二硫化モリブデンを対象に，スピン・角度分解光電子分光法，発光スペクトルの2つの実験を行なうとともに，第一原理に基づいた理論計算を組み合わせることによって，二硫化モリブデンが，バレーに依存したスピン分極など，バレートロニクスの基本となる特殊な性質を持っていることを証明した。

研究グループは今回の成果をもとに，二硫化モリブデンを用いた新しいバレートロニクスの原理研究が加速され，低消費電力エレクトロニクスへの礎となることが期待されるとしている。