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界面スピン軌道結合の微視的解明と巨大垂直磁気異方性機能の創出

Research Project

Project/Area Number 16H02100
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Applied materials
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

三谷 誠司  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究拠点, グループリーダー (20250813)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三浦 良雄  京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 准教授 (10361198)
岡林 潤  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70361508)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2017-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥42,120,000 (Direct Cost: ¥32,400,000、Indirect Cost: ¥9,720,000)
Fiscal Year 2016: ¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Keywordsスピントロニクス / スピン軌道結合 / 界面 / 放射光分光 / 第一原理計算
Outline of Annual Research Achievements

研究内容を一層充実させた基盤研究(S)に採択されたため、本研究課題は廃止となり、実質研究期間は2ヶ月となった。そのため、予備的な成果を得るにとどまったが、研究は基盤研究(S)に引き継がれている。2ヶ月間の主な成果としては、以下の通りである。
(1) 磁性金属/非磁性体界面におけるRashbaスピン軌道相互作用による垂直磁気異方性発現の可能性を検討した。現実に作製可能なAu(111)を利用した界面において有意な垂直磁気異方性が期待できることが示唆された。
(2) Ta/NiFe/Pt積層膜の界面磁性と垂直磁気異方性について、実験的評価を行った。いわゆるデッドレイヤーモデルを用いることで実験結果が説明されたが、それがユニークな解釈ではないことも示された。
なお、本研究課題開始時の目的と実施計画の概略は以下の通りである。目的:磁性体ヘテロ構造界面のスピン軌道結合の基礎的理解は十分でないため、界面原子層制御された試料の創製と巨視的磁性評価、磁気分光による微視的磁性評価、相対論的第一原理計算等により、その解明を狙う。実施計画:Fe基合金やホイスラー合金などの強磁性体、および、MgOやMgAl2O4などの酸化物を用いた高品位界面を創製し、その特性評価を行う。磁気分光については、まずXMCDから着手し、元素分解した軌道モーメントの面内・面直成分を明らかにする。加えて、実験と直接比較可能な第一原理計算を行う。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2016 Other

All Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] Perpendicular magnetic anisotropy and its electric field effect in Fe/Mg-based oxide interfaces2016

    • Author(s)
      Q.Y. Xiang, H. Sukegawa, S. Kasai and S. Mitani
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ、新潟
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Ta/NiFe/Pt三層膜の界面垂直磁気異方性の評価2016

    • Author(s)
      平山重之、葛西伸哉、三谷誠司
    • Organizer
      日本磁気学会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2016-09-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] NIMS Spintronics Group

    • URL

      http://www.nims.go.jp/mmu/spin/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2018-01-16  

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