スピントロニクス物理学特論

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

スピントロニクス物理学特論

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Selected Topics in Spintronics Physics

授業コード　Class code

998E214

科目番号　Course number

84PHAPP503

教員名

後藤　穣

Instructor

Minori GOTO

開講年度学期

2026年度前期

Year

2026年度

Semester

①First semester

曜日時限

金曜2限

Class hours

Friday, 2nd period

開講学科・専攻　Department

先進工学研究科　物理工学専攻

Department of Applied Physics, Graduate School of Advanced Engineering

単位数　Course credit

2.00単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

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授業の主な実施形態　Main class format

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description

物質中の電子は電荷とスピンという二つの自由度を持つ。これらを巧みに利用して新しい現象を発見し新機能を創出する研究領域をスピントロニクスという。本講義では磁性やスピンの基礎を復習し、スピントロニクスにおける物理を学ぶ。

Electrons in materials have two degrees of freedom: charge and spin. Spintronics is a research field that uses them to discover new phenomena and create new functions. This lecture reviews the basics of magnetism and spin, and learns the physics of spintronics.

目的　Objectives

磁気やスピンの基礎を習得し、スピントロニクスデバイスについて理解する。

Learn the fundamentals of magnetism and spin, and understand spintronics devices.

到達目標　Outcomes

・磁性体における物理の基礎を説明できる
・スピンダイナミクスを計算できる
・スピントロニクスデバイスの原理を理解できる

・Can explain the fundamental physics of magnetic materials
・Can calculate spin dynamics
・Can understand the principles of spintronics devices

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

履修上の注意　Course notes prerequisites

量⼦⼒学を履修している⽅が望ましい。

Desirable to complete taking quantum mechanics

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

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準備学習・復習　Preparation and review

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成績評価方法　Performance grading policy

レポート (約60%)、到達度評価レポート (約40%)。

Evaluated on report (approx. 60%) and final report (approx. 40%).

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

N

書誌情報　Bibliographic information

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MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

近角聡信 “強磁性体の物理(上・下)” 裳華房
鈴木義茂 “スピントロニクス応用編” 共立出版

Satonobu Chikazumi, "Physics of Ferromagnetic Materials (Vol. 1 and 2)" Shokabo
Yoshishige Suzuki, "Spintronics: Applications" Kyoritsu Shuppan

授業計画　Class plan

1: スピンと磁気モーメント
2: 様々な磁性材料
3: 強磁性体中のエネルギー
4: 磁気異方性
5: 磁区と磁壁１
6: 磁区と磁壁２
7: スピンダイナミクス１
8: スピンダイナミクス２
9: スピントロニクス序論
10: スピン伝搬
11: バンド構造とトンネル磁気抵抗効果
12: スピン流生成１
13: スピン流生成２
14: スピン制御とスピントルク
15: 到達度評価レポートについて

1: Spin and Magnetic Moment
2: Various Magnetic Materials
3: Energy in Ferromagnetic Materials
4: Magnetic Anisotropy
5: Magnetic Domains and Domain Walls 1
6: Magnetic Domains and Domain Walls 2
7: Spin Dynamics 1
8: Spin Dynamics 2
9: Introduction to Spintronics
10: Spin Transport
11: Band Structure and Tunnel Magnetoresistance Effect
12: Spin Current Generation 1
13: Spin Current Generation 2
14: Spin Control and Spin Torque
15: About the Final Report

担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容　Work experience of the instructor

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教育用ソフトウェア　Educational software

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備考　Remarks

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

Y

授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

N

シラバス情報