北海道大学電子科学研究所（所長 中垣俊之教授）附属グリーンナノテクノロジー研究センターの海住英生准教授，西井準治教授，同大学院工学研究院の長浜太郎准教授, 島田敏宏教授らは，東北大学多元物質科学研究所の北上修教授, ブラウン大学物理学科の萧鋼教授と共同で，新現象である「逆磁気キャパシタンス(iTMC)効果」を発見しました。これまで，磁場によりキャパシタンス(電気容量；電気が溜まる量)が順方向に変化する現象(TMC効果)はよく知られていましたが, 逆方向に変化する現象は知られていませんでした。今回，地球上にありふれた元素の一つである鉄とその酸化物（さびた鉄）を組み合わせることで，キャパシタンスが逆方向に変化する新現象「iTMC効果」を発見しました。この成果は, 新たな電気容量検出型の高感度磁気センサー・磁気メモリー誕生への道を切り拓くものです。

　本研究は，科学研究費補助金基盤研究（B），「人・環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミック・アライアンス」,「スピントロニクス学術研究基盤と連携ネットワーク拠点整備事業共同研究プロジェクト」, 及びブラウン大学 National Science Foundationなどの支援を受けて実施されました。

プレスリリース本文（PDF）

図　iTMC効果の概念図
左図では、磁石のS極を近づけることで磁化を平行にしており、電荷の溜まる量が少なくなっている。右図では、N極を近づけることで磁化を反平行にしており、電荷の溜まる量が多くなっている。これは、今まで知られていたTMC効果とは全く正反対の現象。

論文情報：
“Inverse Tunnel Magnetocapacitance in Fe/Al-oxide/Fe₃O₄”
Hideo Kaiju, Taro Nagahama, Shun Sasaki, Toshihiro Shimada, Osamu Kitakami, Takahiro Misawa, Masaya Fujioka, Junji Nishii & Gang Xiao
Scientific Reports, 7, 2682(2017)
doi: 10.1038/s41598-017-02361-4

邦訳：
「鉄/酸化アルミニウム/酸化鉄における逆トンネル磁気キャパシタンス」
著者：海住英生１, 長浜太郎２, 佐々木駿２, 島田敏宏２, 北上　修３, 三澤貴浩１, 藤岡正弥１,
西井準治１, 萧　鋼（シャオ・ガン）４（１北海道大学電子科学研究所, ２北海道大学大学院工学研究院, ３東北大学多元物質科学研究所,４ブラウン大学物理学科）
公表雑誌：Scientific Reports（ネイチャー・パブリッシング・グループ）
公表日：英国時間2017年6月1日（木）（オンライン公開）

関連リンク：
ナノスケール磁気デバイス分野（北上研究室）
北海道大学ウェブサイト
北海道大学 電子科学研究所ウェブサイト
Brown University
東北大学ウェブサイト