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マルチフェロイク超薄膜へテロ構造における電荷/歪誘起電気-磁気交差相関の解明

Research Project

Project/Area Number 13F03065
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Inorganic materials/Physical properties
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

谷山 智康  東京工業大学 (10302960)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SUSEELA SAVITHA  
SUSEELA Savitha  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 外国人特別研究員
SUSEELA Savitha Pillai  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2013-04-26 – 2016-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords磁性 / スピンエレクトロニクス
Outline of Annual Research Achievements

マルチフェロイク強磁性/強誘電性薄膜へテロ構造を用いた磁性の電界制御は、低消費電力スピントロニクスの技術基盤として喫緊の課題である。本研究では、強磁性体と強誘電体とのヘテロ界面における電気-磁気交差相関効果を介した磁性の電界効果について、巨大磁気抵抗細線を用いて明らかにすることを目的としている。

H25年度に、巨大磁気抵抗効果を示す強磁性/非磁性/強磁性3層構造での強誘電体BaTiO3の2つの強誘電相(tetragonal相、orthorhombic相)において、界面歪み効果が磁気抵抗曲線に特徴的な変化を示すことを明らかにした。一方で、その詳細な起源については未解明であった。H26年度はさらに、Co/Cu/Fe3層細線/強誘電体BaTiO3へテロ構造に対して、BaTiO3のrhombohedral相おいて磁気抵抗を評価し、電界により誘起されるひずみが磁気抵抗に与える影響について調査した。その結果、rhombohedral相では電界の印加に伴い磁気抵抗が40%以上変化することを見出した。この磁気抵抗の変化はBaTiO3と接するFe相のスピン偏極率の変調効果に起因するものとして理解される。一方、強誘電体として界面ひずみの抑制が期待される有機強誘電体を用いた場合には、膜面に垂直に印加した電界の極性に応じてNi/有機強誘電体へテロ構造の保磁力が変化する傾向が観察された。この結果は、ひずみ効果に加え界面に蓄積される電荷の変調に起因して磁性が変化することを示しており、ひずみ効果および界面蓄積電荷効果の双方を操作することで磁性の電界制御が可能となることを明示している。加えて、磁気異方性の電界効果をさらに明確化するために、Fe/Gd多層膜/BaTiO3ヘテロ構造を作製し、磁気異方性の電界効果のさらなる明確化に向けた研究を開始している。以上の結果に基づいて、下記の学会発表を行った。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014 Other

All Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] 強磁性体/有機強誘電体薄膜ヘテロ構造界面における電気磁気結合効果2015

    • Author(s)
      德永 正樹, 中嶋 宇史, 伊藤 満, 谷山 智康
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京)
    • Year and Date
      2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 界面磁性の電界制御とスピンデバイスへの応用展開2014

    • Author(s)
      谷山 智康
    • Organizer
      第3回材料構造講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-12-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Enhanced Electro-magnetoresistance of GMR Wire/Ferroelectric Heterostructures on Contrasting Ferroelectric Domains2014

    • Author(s)
      S. Savitha Pillai, M. Tokunaga, H. Kojima, M. Itoh, and T. Taniyama
    • Organizer
      59th Annual Magnetism & Magnetic Materials Conference (MMM2014)
    • Place of Presentation
      Hilton Hawaiian Village(Honolulu, USA)
    • Year and Date
      2014-11-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] マルチフェロイクスヘテロ構造における界面磁性の電界制御2014

    • Author(s)
      谷山 智康
    • Organizer
      第15回四セラミックス研究機関合同講演会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2014-10-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Electrci Control of Giant Magnetoresistance in Co/Cu/Fe/BaTiO3 Multiferroic Heterostructures2014

    • Author(s)
      S. Savitha Pillai, H. Kojima, M. Itoh, and T. Taniyama
    • Organizer
      8th International Conference on the Science Technoology for Advanced Ceramics (STAC8)
    • Place of Presentation
      メルパルク横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-06-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 伊藤・谷山研究室ホームページ

    • URL

      http://www.msl.titech.ac.jp/~itohlab/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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