スピントロニクスデバイスを基盤とした局所原子配列と磁気機能の相関解明
Publicly Offered Research
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
17H05208
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
水口 将輝 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (50397759)
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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 |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | X線 / 表面・界面物性 / スピンエレクトロニクス / Ｘ線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、スピントロニクスデバイスにおいて極めて重要なテーマである、“局所原子配列と磁気機能の相関”を解明するため、その場・非破壊観察技術を通した三次元活性サイトの局所的なイメージングを行うことである。金属多層膜などのヘテロ界面における局所的な原子配列は、磁気機能に対する活性サイトであり、特異な磁気異方性が発現していると考えられる。そのため、多層膜の深さ方向に対して原子分解能を有する各種ホログラフィー技術を駆使し、最表面から埋もれた界面の情報を取得することにより、磁気異方性のミクロなメカニズムの解明が期待される。実際のスピントロニクス素子における局所イメージングを駆使することにより、元素ごとの特性に立脚したスピントロニクスの学理の構築を図るだけでなく、より応用に即したデバイス特性の向上を目指す。今年度は、トンネル磁気抵抗素子に電圧を印加した状態で蛍光X線ホログラフィを測定した。電圧を印加することにより、磁気異方性が変化するメカニズムを解明することを試みた。その結果、1 Vの電圧を印加したときのホログラフィパターンに、電圧印加に起因すると思われる変化が観測された。これは、電圧の印加により、試料のFe原子周辺の局所的な原子配置が変化したことを示唆する結果である。また、高い磁気抵抗比を示すトンネル磁気抵抗素子の障壁層材料である、スピネル薄膜の電子線ホログラフィを測定した。その結果、O 1s、Mg 2s、Al 2sの光電子ホログラムパターンの強度分布が異なることが明らかになった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Presentation] Resonant x-ray fluorescence holography of Fe/MgO interface in magnetic tunnel junctions2019
Author(s)
M. Mizuguchi, H. Sharma, N. Happo, K. Hisatsune, K. Hayashi, K. Kimura, A. K. R. Ang, T. Nishioka, Q. Xiang, H. Sukegawa, and S. Mitani
Organizer
Symposium on 3D Active-site Science in London
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