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2007 Fiscal Year Annual Research Report

金属系多層膜におけるスピン流と磁気緩和の光学的検出

Planned Research

Project AreaCreation and control of spin current
Project/Area Number 19048006
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

安藤 康夫  Tohoku University, 大学院・工学研究科, 教授 (60250726)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大兼 幹彦  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50396454)
水上 成美  日本大学, 工学部, 講師 (00339269)
Keywordsトンネル接合 / Co_2MnSi / 強磁性共鳴 / ポンププローブ法 / スピンダイナミクス / スピン流 / スピン侵入長 / 磁気緩和
Research Abstract

1.高品位薄膜およびトンネル接合の作製
規則構造であるL2_1構造を有するCo_2MnSi薄膜,およびこれを電極としMgOを絶縁層としたエピタキシャル成長トンネル接合を作製した.スパッタ条件,基板温度,熱処理温度を系統的に検討した結果,低温で753%,室温で217%の磁気抵抗比を得た.また,強磁性共鳴によりスピンコヒーレンス長を測定するために,強磁性体の材料をFeCo合金,FeNi合金,ホイスラー合金で組成を系統的に変化させた薄膜,非磁性体をスピン拡散長の長いCuとした多層膜を超高真空スパッタにより作製した.
2.ポンププローブ法によるスピンダイナミクス検出装置の構築
ポンププローブ法を用いて,ピコセカンド領域のスピンダイナミクスを検出するための光学系を構築した.基本的なレーザーシステムは申請者がこれまで行ってきた研究で使用したものを用い,本研究用に光路の改良,検出装置の改良を行った.これらの結果,ピコセカンド領域においてレーザー照射後の磁化の減少に伴うカー効果信号の急激な減少,および磁化の回復に伴うスピンの才差運動の検出に成功した.
3.強磁性共鳴によるスピン流の生成と磁気緩和
強磁性共鳴を用いて強磁性からスピン流を生成し,非磁性体内を伝搬した後にもう一方の強磁性内で緩和する過程を調べた.強磁性の膜厚を0-20nmの範囲で変化させて,強磁性共鳴の共鳴線幅の変化を解析した.強磁性共鳴からのスピン流は磁化の方向に対する横成分が主であることから,強磁性体内の横スピン侵入長を見積もることに成功した.CoFeB, Co, CoFe, FeNiにおけるスピン侵入長は12nm,1.7nm,2.5nm,3.7nmであることがわかった.

  • Research Products

    (13 results)

All 2008 2007

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Tunnel Magnetoresistance Effect in Magnetic Tunnel Junctions Using a Co_2MnSi(110) Electrode2008

    • Author(s)
      Masashi Hattori
    • Journal Title

      Applied Physics Express 1

      Pages: 021301-1-021301-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Determination of Penetration Depth of Transverse Spin Current in Ferromagnetic Metals by Spin Pumping2008

    • Author(s)
      Tomohiro Taniguchi
    • Journal Title

      Applied Physics Express 1

      Pages: 031302-1-031302-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonquasiparticle States in Co_2MnSi Evidenced through Magnetic Tunnel Junction Spectroscopy Measurements2008

    • Author(s)
      L. Chioncel
    • Journal Title

      PHYSICAL REVIEW LETTERS 100

      Pages: 086402-1-086402-4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Co_2MnSi電極とMgO障壁層を用いた強磁性インネル接合における巨大磁気抵抗効果2008

    • Author(s)
      常木 澄人
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連号講演会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2008-03-29
  • [Presentation] Co_2MnAl_xSi_<1-x>ホイスラー合金薄膜のブリルアン光散乱2008

    • Author(s)
      窪田 崇秀
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連号講演会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2008-03-29
  • [Presentation] 強磁性金属中におけるスピン侵入長2008

    • Author(s)
      家形 諭
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連号講演会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2008-03-29
  • [Presentation] Co-Mn-Si合金薄膜における磁気特性の組成依存性2008

    • Author(s)
      大兼 幹彦
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連号講演会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] Recent progress in large tunnel magnetoresistance junctions2008

    • Author(s)
      Terunobu Miyazaki
    • Organizer
      JST-DFG Workshop on Nanoelectronics
    • Place of Presentation
      RWTH Aachen University, Germany
    • Year and Date
      2008-03-06
  • [Presentation] Pump-Probe法による高速磁化ダイナミクス測定2007

    • Author(s)
      阿部 浩之
    • Organizer
      第62回応用物理学会東北支部
    • Place of Presentation
      八戸工業大学
    • Year and Date
      2007-12-06
  • [Presentation] Co-Mn-Si合金薄膜の組成依存性2007

    • Author(s)
      廣瀬 直紀
    • Organizer
      第62回応用物理学会東北支部
    • Place of Presentation
      八戸工業大学
    • Year and Date
      2007-12-06
  • [Presentation] Co_2MnSi電極とMgO障壁層を用いた強磁性トンネル接合の作製と評価2007

    • Author(s)
      常木 澄人
    • Organizer
      第62回応用物理学会東北支部
    • Place of Presentation
      八戸工業大学
    • Year and Date
      2007-12-06
  • [Presentation] Spin-coherence length in ferromagnetic metals2007

    • Author(s)
      Satoshi Yakata
    • Organizer
      52ndMMM
    • Place of Presentation
      Tampa Marriott Waterside hotel, USA
    • Year and Date
      2007-11-05
  • [Presentation] Magnetic damping constants in (CoFeB)Cr and (CoFeB)V alloy thin films2007

    • Author(s)
      Mikihiko Oogane
    • Organizer
      52ndMMM
    • Place of Presentation
      Tampa Marriott Waterside hotel, USA
    • Year and Date
      2007-11-05

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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