| Project/Area Number |
17K14103
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Field |
Applied materials
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Kazuya Suzuki 東北大学, 材料科学高等研究所, 助教 (20734297)
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| Research Collaborator |
Takikawa Masahiro
Kunimatsu Kazuma
Kondo Yukio
Ouardi Siham
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 垂直磁気異方性 / トンネル磁気抵抗効果 / マンガン系合金 / スピン軌道トル / 電界効果 / 高周波デバイス / テラヘルツ / 反強磁性 / スピン軌道トルク / トンネル磁気抵抗素子 / マンガン合金 / スピンエレクトロニクス / 磁性 / テラヘルツ/赤外材料・素子 / 超薄膜 / 電子・電気材料 |
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| Outline of Final Research Achievements |
We developed magnetic tunnel junctions using new electrode having high perpendicular magnetic anisotropy field over 10 T in order to realize THz operated spin -transfer-torque based oscillator/detector devices. In addition, a spin-orbit-torque assist technique for developed devices was examined in order to reduce driving current. New stacking structure of CoGa/MnGa/Mn and CoGa/Mn with PMA field exceeding 10 T were realized in this study. Furthermore, magnetization reversal of these structure by spin orbit torque were demonstrated using CoGa seed layer. These results suggests that spin orbit torque technique using CoGa seed layer can be promising for an assist technology for newly developed devices.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究により開発された10T以上の垂直磁気異方性磁界を有する超薄膜積層構造は、これまで報告されたことがなく、次世代スピントロニクスデバイスの基盤となる新材料・構造として期待される。そして、これらの超薄膜積層構造において、界面構造に起因した大きな垂直磁気異方性が見出されたが、今後、この起源の解明により界面磁気物理の理解が格段に進歩するため普遍的な学術的価値がある。また、テラヘルツ帯域の電磁波は次世代高速通信やセンシング、気体分子の検出などにおいて工学的価値があるため、本研究で開発されたTMR素子のさらなる高性能化により、高周波応用分野の産業技術への貢献が期待できる。
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