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2010 Fiscal Year Annual Research Report

スピン流高周波・熱デバイスの研究

Planned Research

Project AreaCreation and control of spin current
Project/Area Number 19048026
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

鈴木 義茂  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50344437)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 白石 誠司  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30397682)
Keywordsスピン流 / 磁性体ナノ構造 / 高周波特性 / 熱輸送 / スピントロニクス
Research Abstract

「スピン流高周波デバイス」に関しては、平成22年度は基礎に戻り、交換結合糸の高周波励起をブリルアン散乱・高速光測定などで測定することを試みた。具体的には交換結合系の接合素子を作り電流印加を行うことによる光学モードの励起、さらには、高速レーザーパルスの印加による光学モードの励起に成功した。光学モードのブリルアン散乱による測定も試みたが結果が得られなかった。このことにより今後、ミリ波・THz至るスピン素子の実現の可能性が明らかになった。
また、産総研・キヤノンアネルバとの共同研究によりトンネル磁気抵抗素子の発振線幅の温度依存性を詳細に調べた。その結果、発振時の線幅の温度依存性についての知見を得た。
「スピン流熱デバイス」に関しては、温度勾配をつけた時にTMR素子に発生する電圧の測定を行ったが、寄生信号との分離が難しく明確な結論に至らなかった。一方、スピン流と熱との相関を理解するために、その物理現象を記述する基本方程式を構築し、特に拡散的なスピン流のエネルギー消費を明らかにした。
また、熱によりトンネル磁気抵抗素子の高周波整流作用を増大できる条件を見出した。この確率共鳴現象は生物の触覚などに利用されていることで有名な現象である。トンネル磁気抵抗素子も100mn程度の超小型になると熱の影響を強く受けるようになり、通常は熱により信号が小さくなってしまう。ところが、垂直磁気異方性を持つ磁気抵抗効トンネル接合に斜め磁場を印加し磁化を不安定にすると、スピントルクダイオード効果が確率共鳴により増大することを示すことに成功した。

  • Research Products

    (15 results)

All 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Boltzmann approach to dissipation produced by a spin-polarized current2011

    • Author(s)
      A.A.Tulapurkar, Y.Suzuki
    • Journal Title

      Phys.Rev.B

      Volume: 83 Pages: 012401(1-4)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large Diode Sensitivity of CoFeB/MgO/CoFeB Magnetic Tunnel Junctions2010

    • Author(s)
      Shota Ishibashi, T.Seki, T.Nozaki, H.Kubota, S.Yakata, A.Fukushima, S.Yuasa, H.Maehara, K.Tsunekaw, D.D.Djayaprawir, Y.Suzuki
    • Journal Title

      Appl.Phys.Exp.

      Volume: 3 Pages: 073001(1-3)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] rf auto-oscillations in antiferromagnetically coupled layers with different coupling strengths2010

    • Author(s)
      Takeshi Seki, Takeshi Seki, a Hiroyuki Tomita, Teruya Shinjo, Yoshishige Suzuki
    • Journal Title

      Appl.Phys.Lett

      Volume: 97 Pages: 162508(1-3)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] MgO障壁強磁性トンネル接合素子を用いたスピントルク発振の高出力化に向けて2011

    • Author(s)
      升方康智, 鈴木義茂, 他
    • Organizer
      電気通信学会
    • Place of Presentation
      パナソニック企業年金基金 松心会館
    • Year and Date
      2011-01-20
  • [Presentation] 高感度スピントルクダイオード2011

    • Author(s)
      鈴木義茂
    • Organizer
      「スピン流の創出と制御」平成22年度成果報告会
    • Place of Presentation
      東京大学 武田先端知ビル
    • Year and Date
      2011-01-06
  • [Presentation] 分子ナノコンポジットにおけるクーロンブロッケード磁気抵抗2011

    • Author(s)
      阪井裕孝, 鈴木義茂, 他
    • Organizer
      「スピン流の創出と制御」平成22年度成果報告会
    • Place of Presentation
      東京大学 武田先端知ビル
    • Year and Date
      2011-01-06
  • [Presentation] 強磁性トンネル磁気接合素子におけるミキシング効果2011

    • Author(s)
      塩見元輝, 鈴木義茂, 他
    • Organizer
      「スピン流の創出と制御」平成22年度成果報告会
    • Place of Presentation
      東京大学 武田先端知ビル
    • Year and Date
      2011-01-06
  • [Presentation] 電流磁場駆動型スピントランジスタ2011

    • Author(s)
      小西克典, 鈴木義茂, 他
    • Organizer
      「スピン流の創出と制御」平成22年度成果報告会
    • Place of Presentation
      東京大学 武田先端知ビル
    • Year and Date
      2011-01-06
  • [Presentation] Magnetic field angular dependence of spin torque diode voltages in magnetis¥c tunnel junctions2010

    • Author(s)
      石橋翔太, 鈴木義茂, 他
    • Organizer
      MML2010(2010IEEE 7th International Symposium on Metallic Multilayers)
    • Place of Presentation
      Barkeley CA, USA(招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-23
  • [Presentation] CoFeB/MgO/CoFeB磁気トンネル接合における巨大なダイオード感度2010

    • Author(s)
      石橋翔太
    • Organizer
      第34回日本磁気学会学術講演会(2010)
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2010-09-07
  • [Presentation] RF Auto-Oscillation in Antiferromagnetically-Coupled Layers by Spin-Transfer Torque2010

    • Author(s)
      関剛斎
    • Organizer
      ISAMMA2010
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2010-07-15
  • [Presentation] Spin-torque induced RF oscillation in magnetic tunnel junctions with an Fe-rich CoFeB free layer2010

    • Author(s)
      升方康智, 鈴木義茂, 他
    • Organizer
      ISAMMA2010
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2010-07-13
  • [Presentation] トンネル磁気抵抗素子における負性抵抗の発現と高周波増幅2010

    • Author(s)
      冨田博之, 鈴木義茂, 他
    • Organizer
      特定領域研究夏の研究会
    • Place of Presentation
      京都大学きはだホール
    • Year and Date
      2010-06-24
  • [Presentation] ルブレン-Coナノコンポジットの伝導機構と磁気抵抗効果のチャネル長依存性2010

    • Author(s)
      阪井裕孝, 鈴木義茂, 他
    • Organizer
      特定領域研究夏の研究会
    • Place of Presentation
      京都大学きはだホール
    • Year and Date
      2010-06-24
  • [Presentation] Fe-rich組成CoFeBフリー層を有する強磁性トンネル接合素子における高周波発振2010

    • Author(s)
      鈴木義茂
    • Organizer
      特定領域研究夏の研究会
    • Place of Presentation
      京都大学きはだホール
    • Year and Date
      2010-06-23

URL: 

Published: 2012-07-19  

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