Atomic-scale defect control of electric field driven Fe/MgO magnetic device using spin-polarized STM
Project/Area Number |
17K19023
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Research Field |
Nano/Micro science and related fields
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Research Institution | Chiba University |
Principal Investigator |
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Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2021-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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Keywords | 磁気デバイス / 鉄 / MgO / 原子 / 電界 / トンネル磁気抵抗 / Fe / STM / 走査トンネル顕微鏡 / MgO / スピンとニクス / 表面磁性 / スピントロニクス / スピン偏極STM / スピンエレクトロニクス / ナノ材料 / 走査プローブ顕微鏡 / 磁性 / 表面・界面物性 |
Outline of Final Research Achievements |
Atomically-flat MgO monolayer films were grown on oxygen precoated Fe(001)-p(1×1)O substrate. Iron single atoms were deposited on this substrate. All experiments were performed in ultra-high vacuum at cryogenic temperatures (5 K). Scanning tunneling microscopy (STM) visualized single Fe atom absorption. We used the STM tip to apply high electric field to the Fe atom. We found the threshold electric field of 2.5 GV/m. Below 2.5 GV/m the Fe atoms stay on the surface, while the higher fields provided Fe atom desorption.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
世界中の全ての情報は、データセンターの無数の磁石で記憶されている。磁石に磁界を印加し、磁石の向きを変えることで情報が書き込まれる。微小コイルに電流を流して磁界を印加するが、必ずジュール熱が発生する。電力消耗の無い情報書き込み手法として、電界で磁石の特性を変える手法がある。しかし、電界が金属磁石に侵入できるのは僅か原子数層であり、また電界印加による原子構造変化もよくわかっていなかった。本研究で我々は、磁気情報デバイスに幅広く使用されているFe/MgO系を使用し、鉄原子1個を直接観察しながら電界を印加した。電界2.5 GV/mまで安定に吸着している事を実証した。
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Report
(5 results)
Research Products
(28 results)
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[Journal Article] 雪山へ舞う白鳥2020
Author(s)
安藤 紗絵子、根本 諒平、山田 豊和
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Journal Title
Oyo Buturi
Volume: 89
Issue: 2
Pages: 63-63
DOI
NAID
ISSN
0369-8009, 2188-2290
Year and Date
2020-02-10
Related Report
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[Journal Article] カブトムシの幼虫2019
Author(s)
ナズリク ナナ、山田 豊和
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Journal Title
Oyo Buturi
Volume: 88
Issue: 10
Pages: 641-641
DOI
NAID
ISSN
0369-8009, 2188-2290
Year and Date
2019-10-10
Related Report
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