(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱流を計測するスピン熱流センサであって、
少なくとも一方向の内部磁化を有する磁性体と、
前記磁性体と磁気的に結合する第１起電体と、
前記磁性体と磁気的に結合する第２起電体と、を備え、かつ、
前記第１起電体及び第２起電体が逆スピンホール効果を示す伝導性材料により形成されると共に、前記第２起電体の内部抵抗の温度係数が前記第１起電体の内部抵抗の温度係数の１／１００以下、又は、当該第２起電体の内部抵抗の温度係数が０．１［１０−３／℃］以下であることを特徴とするスピン熱流センサ。
【請求項２】
請求項１に記載のスピン熱流センサであって、
前記第１起電体及び前記第２起電体とは、逆スピンホール効果の大きさを表すスピンホール角の符号が異なることを特徴とするスピン熱流センサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のスピン熱流センサであって、
前記第１起電体と前記第２起電体とは直列接続されていることを特徴とするスピン熱流センサ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスピン熱流センサであって、
前記第２起電体は、元素Ｎｉ又はその合金を用いて形成されていることを特徴とするスピン熱流センサ。
【請求項５】
熱流を計測するスピン熱流センサの製造方法であって、
少なくとも一方向の内部磁化を有する磁性体の膜を形成する手順と、
前記磁性体と磁気的に結合した第１起電体を形成する手順と、
前記磁性体と磁気的に結合した第２起電体を形成する手順と、を含んで、
前記第１起電体及び第２起電体が逆スピンホール効果を示す伝導性材料により形成すると共に、前記第２起電体の内部抵抗の温度係数が前記第１起電体の内部抵抗の温度係数の１／１００以下、又は、当該第２起電体の内部抵抗の温度係数が０．１［１０−３／℃］以下であることを特徴とするスピン熱流センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンゼーベック効果を利用したスピン熱流センサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヒートポンプや熱交換機等の機器における熱エネルギーの利用効率、家屋、商店、ビル、工場等の施設における熱や電気等のエネルギーの利用効率を管理制御するエネルギーマネジメント技術が注目されている。かかるエネルギーマネジメント技術においては、マネジメント対象である電力や熱を総合的に、かつ、正確に計測して、これを解析することで最適な効率でエネルギー利用が行えるように監視制御する。
【０００３】
電気エネルギーの計測には、電圧計や電流計を用いることで、容易に詳細なデータが取得できる。また、熱エネルギーは、温度計や熱量計により計測できる。
【０００４】
しかし、実際の機器や施設等における熱エネルギーのエネルギーマネジメントを行うためには、単に温度としてだけでなく、熱流として熱エネルギーを計測する必要がある。しかし、熱エネルギーは、伝導、対流、放射等様々な形態の熱流として伝わるため、全て熱流形態に対して統一的な計測が困難である。
【０００５】
そこで、現状においては、伝導、対流、放射のいずれかの伝熱形態に限定して計測する、積算熱量計、シート型の熱流センサ等が利用されている。
【０００６】
積算熱量計は、配管を流れる水に伴って流れる熱を計測する技術で、計量法に定められた特定計量器として確立している。
【０００７】
熱流センサは、配管の途中に設置して用いるもので、内部に温度センサと流量センサが備えられており、温度と流速から積算熱量を計算する。
【０００８】
この熱流センサは、熱電対の原理（ゼーベック効果）を利用したもので、薄膜の厚み方向の熱流に起因する微小な温度差に応じて発生する熱起電力から、熱流量を算出する。
【０００９】
膜厚の薄いものは２００μｍ以下の熱流センサもあるが、検出感度は膜厚に比例して低下する。従って、検出感度を高めるためには膜厚を厚くする必要がある。しかし、膜厚を厚くすると、熱抵抗が大きくなり、センサ自身の熱流阻害作用が大きくなってしまう点、曲面実装が困難になる点、価格が高価になる点等の問題がある。このため、現在でも、熱量センサの利用分野は限定的である。
【００１０】
一方で実用化が期待されている技術として、スピンゼーベック効果を利用したシート型熱流センサ（以後、スピン熱流センサと記載する）がある。このスピン熱流センサは、上述したような各問題を克服するポテンシャルを備えている。
【００１１】
図３は、非特許文献１に記載されている縦型スピンゼーベック効果と呼ばれる現象を利用したスピン熱流センサの動作説明図である。なお、図３において、説明の都合から、ｘ−ｙ−ｚ軸が記載されている。
【００１２】
スピン熱流センサは、磁性体１０１と起電体１０２とが互いに接して構成されている。磁性体１０１の磁化１０３が負のｘ軸方向を向いている場合に、正のｚ軸方向に流動する熱流１０４が加えたとき、熱スピン流１０５の方向は正のｚ軸方向となる。
【００１３】
この熱スピン流１０５により、磁性体１０１と起電体１０２との界面にスピン注入現象が生じて、起電体１０２に純スピン流１０６が発生する。
【００１４】
なお、スピン注入とは、磁性体１０１と起電体１０２との界面近傍において、磁化方向を歳差中心とする運動（歳差運動）するスピンと起電体１０２中のスピンを持たない伝導電子とが相互作用することで、スピン角運動量の授受を起こす現象である。
【００１５】
そして、熱流によって磁性体１０１に熱スピン流が発生すると、スピン注入現象により起電体１０２中のスピン注入界面付近に、スピンを持った伝導電子による純スピン流１０６が生成される。
【００１６】
この純スピン流１０６は、アップスピンとダウンスピンを持った伝導電子の流れで、スピン方向（アップスピンとダウンスピン）の違いにより逆方向に、かつ、同量の流れである。この結果、電荷移動は生じないが、スピン角運動量だけが移動するようになる。
【００１７】
以下の説明では、「スピン注入現象が起こりうる状態」を「磁気的に結合している」と記載する。スピン注入現象は、磁性体１０１と起電体１０２とが直接接触している場合のみならず、スピン角運動量が伝達しうる程度に接近している場合にも生じる。
【００１８】
また、磁性体１０１と起電体１０２との間に空隙が存在する場合や中間層が存在する場合であっても、スピン注入現象は起こる可能性がある。このような場合にも、磁気的な結合があるとする。
【００１９】
起電体１０２が大きなスピン軌道相互作用を持つ材料の場合、スピン流方向と磁化方向とに直交する方向に逆スピンホール効果による伝導電子が流れる。図３においては、逆スピンホール効果による伝導電子の動く方向１０７は、負のｙ軸方向であり、これにより電流１０８が流れる。但し、逆スピンホール効果による伝導電子の動く方向は、起電体１０２に用いる材料に応じて、図３に示す方向と逆の負のｙ軸方向の場合もある。この場合、電流１０８は、正のｙ軸方向に流れる。
【００２０】
このように磁性絶縁体と金属との非常にシンプルな二層膜により構成されたスピン熱流センサは、熱電変換素子として機能する。
【００２１】
そして、非常にシンプルな構造であるため、塗布法等の簡単、かつ、周知の成膜技術が利用できて、低コストが実現できる。また、曲面等の様々な形状への加工が容易であると共に高耐久性を有する利点がある。
【００２２】
さらに、発生する電流が熱流の向きに直交するので、熱流を広い面積で受熱でき、かつ、このときに発生する電流は受熱を阻害しない膜の横側（膜端部側）から取り出すことができるため、スピン熱流センサの設計、利用形態の設定が容易となる利点がある。
【００２３】
また、スピンゼーベック効果を用いることで、スピン熱流センサの厚みをより薄くできる利点がある。厚みが薄くできるためスピン熱流センサによる熱抵抗が抑制でき、当該熱抵抗による測定誤差が低減できるようになる。
【００２４】
このような利点の他に、大きな熱流量を得るために小さな熱抵抗を実現しなければならない熱交換器等への適用が容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２００４−３３１４６８号公報
【非特許文献】
【００２６】
【非特許文献１】Ｕｃｈｉｄａ  ｅｔ  ａｌ．，  "Ｓｐｉｎ  Ｓｅｅｂｅｃｋ  ｉｎｓｕｌａｔｏｒ"，  Ｎａｔｕｒｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  ２０１０，ｖｏｌ．９，ｐ．８９４．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
このようにスピン熱流センサは、多くの利点を持つが、その反面下記のような問題があった。即ち、スピン熱流センサにおける出力電圧（熱起電力）の発生する効率は、温度依存性を持つため、熱起電力から熱流束を算出するための感度係数も温度依存性を持つ。
【００２８】
これはスピン熱流センサに用いる起電体の抵抗率が温度依存性を持ち、また磁性体の磁化率が温度依存性を持つことが主因である。
【００２９】
従って、温度校正を行う必要があり、このために温度計等の温度計測手段を別途設ける必要がある。しかし、温度計測手段を設けることにより、スピン熱流センサが薄い膜で形成できて小型化が図れるといった利点が損なわれてしまう。
【００３０】
そこで、本発明の主目的は、温度計等の温度計測手段を別途設けることなく熱流量を正確に計測ができるスピン熱流センサ及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記課題を解決するため、熱流を計測するスピン熱流センサにかかる発明は、少なくとも一方向の内部磁化を有する磁性体と、磁性体と磁気的に結合する第１起電体と、磁性体と磁気的に結合する第２起電体と、を備え、かつ、第１起電体及び第２起電体が逆スピンホール効果を示す伝導性材料により形成されると共に、第２起電体の内部抵抗の温度係数が第１起電体の内部抵抗の温度係数の１／１００以下、又は、当該第２起電体の内部抵抗の温度係数が０．１［１０−３／℃］以下であることを特徴とする。
【００３２】
また、熱流を計測するスピン熱流センサの製造方法にかかる発明は、少なくとも一方向の内部磁化を有する磁性体の膜を形成する手順と、磁性体と磁気的に結合した第１起電体を形成する手順と、磁性体と磁気的に結合した第２起電体を形成する手順と、を含んで、第１起電体及び第２起電体が逆スピンホール効果を示す伝導性材料により形成すると共に、第２起電体の内部抵抗の温度係数が第１起電体の内部抵抗の温度係数の１／１００以下、又は、当該第２起電体の内部抵抗の温度係数が０．１［１０−３／℃］以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、校正用の信号が出力できるようにしたので、温度計等の温度計測手段を別途設けることなく熱流量を正確に計測ができるスピン熱流センサ及びその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態にかかるスピン熱流センサの斜視図である。
【図２】熱流束や熱起電力等を説明する図である。
【図３】縦型のスピン熱流センサが機能するメカニズムを概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の実施形態を説明する。図１は、本実施形態にかかるスピン熱流センサ２の斜視図である。
【００３６】
スピン熱流センサ２は、少なくとも一定方向の内部磁化（磁化できる）した磁性体２１、この磁性体２１上に形成された第１起電体２２及び第２起電体２３を含んでいる。これら磁性体２１、第１起電体２２、第２起電体２３は、公知のパターニング手法を用いて概ね矩形状に形成されている。
【００３７】
そして、磁性体２１と第１起電体２２とで１つの熱流検出センサ（第１熱流検出センサ）が構成され、磁性体２１と第２起電体２３とで他の熱流検出センサ（第２熱流検出センサ）が構成されている。このとき、第２熱流検出センサは、温度依存性の無い又は無視できる材料により形成して、第１熱流検出センサの温度依存性を校正できるようにした。以下、具体的に説明する。
【００３８】
第１起電体２２と第２起電体２３との両端には、コンタクト用のパッド２４、２５、２６が形成されている。そして、パッド２５によって、第１起電体２２と第２起電体２３とが電気的に接続されている。
【００３９】
このようなスピン熱流センサ２における磁性体２１は、スピンゼーベック効果を発現する強磁性やフェリ磁性、反強磁性等の磁性を持ち、少なくとも一方向の磁化できる金属、半導体、絶縁体を用いて形成されている。
【００４０】
強磁性金属の磁性体２１として、元素Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくとも１つを含むＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ等の金属が例示できる。
【００４１】
磁性絶縁体の磁性体２１として、イットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ，Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２）、ビスマス（Ｂｉ）をドープしたＢｉＹ２Ｆｅ５Ｏ１２、ランタン（Ｌａ）を添加したＬａＹ２Ｆｅ５Ｏ１２が例示できる。
【００４２】
また、その他の材料として、ｆ電子を有する元素ＲでＹの一部を置換したＲｘＹ３−ｘＦｅ５ＧａｘＯ１２、また遷移金属元素ＭでＦｅの一部を置換したＭｘＹ３Ｆｅ５−ｘＧａｘＯ１２が例示できる。
【００４３】
また、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）、組成ＭＦｅ２Ｏ４（Ｍは金属元素で、元素Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｏのいずれかを含む）からなるスピネルフェライト材料が例示できる。
【００４４】
さらに、磁性半導体であれば、元素Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎの少なくとも一つを含む組成ＣｕＭＯ２やＳｒＭＯ３（Ｍは金属元素で、元素Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅのいずれかを含む）、Ｆｅ３Ｏ４等の半導体的性質を持つ磁性酸化物（磁性酸化物半導体）が例示できる。
【００４５】
なお、電子による熱伝導を抑えるという観点からは、絶縁体や半導体を用いることが望ましい。
【００４６】
また、金属や半導体の強磁性体を用いる場合は、異常ネルンスト効果による熱起電力が発生する。異常ネルンスト効果は、スピンゼーベック効果による熱起電力と同様に熱流の方向と磁化方向との両方に直行する向きに熱起電力を発生するため、全体の出力（スピン熱流センサ２の出力）を大きくすることができる。但し、材料によっては異常ネルンスト効果の符号が変わるため、導電体で発生する逆スピンホール効果による熱起電力と同じ方向となる材料を選択することが好ましい。
【００４７】
第１起電体２２には、逆スピンホール効果、又は、スピン軌道相互作用を発現する導電体を用いることができる。このような第１起電体２２の材料として、元素Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｂｉ等のスピン軌道相互作用の比較的大きな金属が例示できる。また、その他の材料として、ｄ軌道やｆ軌道を有する遷移金属、またはそれらを含有する合金材料が例示できる。
【００４８】
例えば、Ｃｕ等の一般的な金属膜材料に、元素Ｆｅ、Ｉｒ等の材料を０．５〜１０ｍｏｌ％程度ドープするだけでも、同様の効果を得ることができる。
【００４９】
また、遷移金属の中でも元素Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉを用いると、元素Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄやこれらを含有する合金と、逆符号の熱起電力を発生させることができる。即ち、逆スピンホール効果によって発生する電流の向きが反対になる。
【００５０】
また、第１起電体２２は、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の酸化物伝導体や、組成ＣｕＭＯ２やＳｒＭＯ３（Ｍは金属元素で、元素Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅのいずれかを含む）等の磁性酸化物半導体であってもよい。
【００５１】
すなわち、スピン軌道相互作用を発現する導電体の中には、磁性を持つものもある。その場合も、逆スピンホール効果とネルンスト効果、それぞれによる起電力の向きを同じ方向となる材料を選ぶことが好ましい。
【００５２】
第２起電体２３は、第１起電体２２と同様に逆スピンホール効果やスピン軌道相互作用を発現する材料を用いて形成することが可能である。
【００５３】
但し、第２起電体２３の内部抵抗は、温度依存性が無い材料又は無視できる材料により形成することが好ましい。具体的には、第１起電体２２と比較して第２起電体２３の内部抵抗の温度係数は、１／１００以下であることが好ましい。または、第２起電体２３の内部抵抗の温度係数は、０．１［１０−３／℃］以下であることが好ましい。このような材料として、総じて温度計数が小さい、ニッケル化合物が例示できる。
【００５４】
このように第２起電体２３の内部抵抗が、温度無依存性又は無視できる程度に小さい材料により形成することで、第１起電体２２が温度依存性を示しても、当該第２起電体２３の特性により第１起電体２２の特性を校正することができる。従って、温度計等の温度計測手段を別途設けることなく熱流量を正確に計測ができるようになる。
【００５５】
次に、スピン熱流センサ２の製造方法を説明する。
【００５６】
まず、スパッタ法、有機金属分解法（ＭＯＤ法）、ゾルゲル法、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）、フェライトめっき法、液相エピタキシー法、固相エピタキシー法、気相エピタキシー法、ディップ法、スプレー法、スピンコート法及び印刷法等の公知の方法を用いて磁性体２１を成膜してもよい。このとき磁性体２１は、何らかの支持体上に形成してもよい。無論、支持体として熱流の計測対象物としてもよい。
【００５７】
次に、スパッタ法、蒸着法、メッキ法、スクリーン印刷法、インクジェット法、スプレー法及びスピンコート法等の公知の方法で第１起電体２２、第２起電体２３を形成する。なお、ナノコロイド溶液を塗布・焼結して形成しても良い。
【００５８】
酸化物伝導体を用いる場合は、上述した磁性体２１の製造方法を適用することができる。
【００５９】
また、各起電体、及び、各パッドは、レジストを用いたリソグラフィ法によるパターニング技術により形成しても良く、ステンシルマスクを用いた蒸着技術、塗布技術、印刷技術を用いて形成してもよい。
【００６０】
次に、スピン熱流センサ２の動作を説明する。図２は、熱流束や熱起電力等を説明する図である。
【００６１】
磁性体２１が、図２において紙面右側の方向に磁化３３し、さらに大きさ熱流束値ｑの熱流束３４が紙面上方向に突き抜けている場合を考える。このとき、磁性体２１と各起電体２２，２３との界面には、一定の密度のスピン流Ｊｓが発生している。
【００６２】
このスピン流Ｊｓは、熱流束値ｑに比例する性質を持つが、熱流束値ｑからスピン流ｊｓが発生するスピン流発生効率ηは、スピン熱流センサの起電体側の表面温度ｔに依存するため、スピン流Ｊｓは、
ｊｓ＝η（ｔ）＊ｑ      …（１）
の式１により表すことができる。ここで第１起電体２２の面積をａ１とすると、熱流束３４により、第１起電体２２に流れ込む全スピン流量は、ｊｓ＊ａ１となる。
【００６３】
第１起電体２２は、逆スピンホール効果を有する材料により構成されるため、全スピン流ｊｓ＊ａ１は、スピンホール角θＳＨ１の効率で、図２において熱起電力３５の方向に流れる電流に変換される。
【００６４】
変換された電流により、第１起電体２２の内部抵抗Ｒ１（ｔ）に比例した熱起電力Ｖ１が発生する。この内部抵抗Ｒ１（ｔ）は、スピン熱流センサの起電体側の表面温度ｔに依存して変化することを意味する。
【００６５】
同様に、第２起電体２３にも熱起電力Ｖ２が発生する。このとき第２起電体２３の抵抗が温度係数０．０５［１０−３／℃］である材料を用いることで、近似的に温度に依存しない既知の内部抵抗Ｒ２であるとする。このとき、熱起電力Ｖ１、Ｖ２は、
Ｖ１＝θＳＨ１＊η（ｔ）＊ｑ＊ａ１＊Ｒ１（ｔ）    …（２）
Ｖ２＝θＳＨ２＊η（ｔ）＊ｑ＊ａ２＊Ｒ２          …（３）
のように、式２、式３で表すことができる。
【００６６】
そこで、式２，式３からη（ｔ）＊ｑの項を消去すると、
Ｒ１（ｔ）＝（（Ｖ１＊θＳＨ２＊ａ２）／
（Ｖ２＊θＳＨ１＊ａ１））＊Ｒ２      …（４）
の式４が得られる。ここで、温度ｔや熱流束値ｑが大きく変動しない程度に短い時間の平均の熱起電力Ｖ１、Ｖ２を計測すると、θＳＨ１、θＳＨ２、ａ１、ａ２は既知の値であるためＲ１（ｔ）を導出することが可能となる。
【００６７】
なお、Ｒ１（ｔ）の温度依存性が、例えば以下の式５を満たすように、第１起電体２２の材料を選び、
Ｒ１（ｔ）＝α＊ｔ＋β      …（５）
定数であるα及びβを予め計測しておくならば、内部抵抗Ｒ１の値からスピン熱流センサ２の温度ｔを導出することができる。なお、αは第１起電体２２における内部抵抗の温度係数、βは温度０［℃］における内部抵抗の値を示す。
【００６８】
第１起電体２２の熱起電力Ｖ１の温度依存性を予め計測しておくことによって、スピン流発生効率η（ｔ）の温度依存性が求まるので、スピン熱流センサ起電体側の表面温度がｔのときのスピン流発生効率ηの値も一意的に決定することができる。これにより、熱流束値ｑを導出することが可能になる。
【００６９】
実際に、計測を行う際には、スピン熱流センサ２の感度係数［Ｖ／（Ｗ／ｍ２）］を高めるために、熱起電力Ｖ１、Ｖ２を積算した電圧とすることが好ましい。
【００７０】
スピン熱流センサ２の感度係数は、このスピン熱流センサ２を突き抜ける熱流束値、即ち熱流の密度に対する熱起電力の大きさで表されるため、スピン熱流センサ２の面積に比例して大きくなる。このためスピン熱流センサ２の面積は、利用形態によって許容される範囲で大きな面積に設定することが好ましい。
【００７１】
（実施例）
以下、実施例を図１、図２を参照して説明する。まず、特許文献１に記載のフェライト薄膜製造法を用い粘着シート付ポリイミド基板を支持体として、Ｎｉ０．１Ｚｎ０．１Ｆｅ１．８Ｏ４膜からなる磁性体２１を形成する。このとき、磁性体２１のサイズは３×３ｃｍ２、膜厚は１μｍとした。
【００７２】
続いて、マグネトロンスパッタ法を用いて、元素Ｗを蒸着して第１起電体２２を形成した。このとき、ステンシルマスクを用いて、第１起電体２２のサイズを幅２．０ｃｍ×長さ２．５ｃｍ、厚さ５ｎｍとした。
【００７３】
また、ステンシルマスクを用いてマグネトロンスパッタ法により、Ｎｉ０．４６Ｃｕ０．５４を蒸着して第２起電体２３を形成した。第２起電体２３のサイズは、幅０．５ｃｍ×長さ２．５ｃｍ、厚さ５ｎｍとした。
【００７４】
最後に、導電性ペーストを用いて、パッド２４、２５、２６を形成してスピン熱流センサ２を完成させた。
【００７５】
第１起電体２２を元素Ｗで形成し、第２起電体２３をＮｉ０．４６Ｃｕ０．５４で形成することにより、スピンホール角の符号が異なるようになる。このため、図２に示すように互いに逆の向きに発生する熱起電力Ｖ１と熱起電力Ｖ２とが積算されるように電気的接続を行った。なお、第１起電体２２と第２起電体２３との電気的接続の方法は、各起電体材料のスピンホール角の符号の組み合わせに応じて選択することができる。
【００７６】
以上により形成されたスピン熱流センサ２における第１起電体２２、第２起電体２３の抵抗は、温度２３℃の時の、それぞれ３５０Ωと３００Ωであった。また、第１起電体２２の抵抗の温度係数は、７［１０−３／℃］であった。
【００７７】
一方、第２起電体２３の抵抗の温度計数は、０．０３［１０−３／℃］であった。従って、第２起電体２３の抵抗の温度計数は、近似的にゼロとして考えることができる。
【００７８】
温度ｔ＝２３℃の時、スピン熱流センサ２に熱流束値ｑ＊（ａ１＋ａ２）＝０．６２５［Ｗ］の熱を与えたところ、第１起電体２２にはＶ１＝４０μＶ、第２起電体２３にはＶ２＝２μＶが発生した。
【００７９】
さらに、温度ｔを変化させながらＶ１の変化を測定することによりη（ｔ）の計測を行った。
【００８０】
スピンホール角θＳＨ１、θＳＨ２は、別途計測を行いそれぞれ、０．０３、０．００５であることが分かった。
【００８１】
この結果、面積ａ１，ａ２、スピンホール角θＳＨ１，θＳＨ２、内部抵抗Ｒ２，Ｒ１（ｔ）、スピン流発生効率η（ｔ）の温度依存性が得られたので、熱起電力Ｖ１，Ｖ２を計測することによって、温度ｔと温度校正された熱流束値ｑとが求まる。
【００８２】
ここで熱起電力Ｖ１と熱起電力Ｖ２との積算値（Ｖ１＋Ｖ２）をスピン熱流センサ２の出力と考えると、このスピン熱流センサ２の感度係数は２６．９［ｍＶ／（Ｗ／ｍ２）］となり、既存の半導体型センサと同等の感度係数が得られることが分かった。
【００８３】
一方、ポリイミド膜も含めたスピン熱流センサ２の熱抵抗係数は、約０．１［ｍＫ／（Ｗ／ｍ２）］で、既存の半導体型センサを下回る優れた特性を示した。
【００８４】
以上、実施形態（及び実施例）を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態（及び実施例）に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００８５】
２    スピン熱流センサ
２１    磁性体
２２    第１起電体
２３    第２起電体
２４〜２６    パッド
【図１】
0006398573.tif 000002
【図２】
0006398573.tif 000003
【図３】
0006398573.tif 000004