強磁性薄膜における垂直ブロッホラインの高密度集積に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650328
• Research Institution: Kyusyu University
• Principal Investigator: 浅田 裕法 九州大学, 工学部, 助手 (70201887)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松山 公秀 九州大学, 工学部, 助教授 (80165919)
• Keywords: 磁性記憶素子 / ブロッホラインメモリ / 垂直ブロッホライン / 磁壁 / バブル磁区

Research Abstract

超高密度ブロッホラインメモリの実用化を目指し、微小バブル材料における素子構成及び動特性について、評価実験と数値解析により検討を行い以下の成果を得た。 1.1mumバブル材料を用いた試作素子における評価実験 微小バブル材料を用いた場合、ブロッホライン(以下VBLと略す)を目視観察するのは困難であり、VBL対の書き込み等の検証には他の手段を用いる必要がある。バブル磁区のコラプス磁界は磁壁中のVBL対数に依存するが、少数VBL対の場合は離散的なコラプス磁界は得られない。そこで磁壁動特性がVBL対数に依存することから、パルス磁界を印加しながら外部磁界を上げていく動的な方法によりバブルコラプス磁界の測定を行った。これとシミュレーションを対応することにより静的なコラプス磁界の測定では分離できなかった小数VBL対の推定が可能となった。 2.縞状磁区構造によるビット位置規定法の数値計算 縞状磁区構造のシミュレーションにより、VBL対との静磁気的相互作用の定量的評価及び磁区構造周期の材料特性依存性の検討を行った結果、縞状磁区構造形成に必要な臨界磁気異方性磁界は膜厚の増加に伴い小さくなることを確認し理論とのよい一致をみた。また、磁区構造周期は膜厚に大きく依存することから、ビット位置規定用ポテンシャルウェルの周期は膜厚により、振幅は磁気異方性磁界及びガーネット膜とのスペーサ厚により制御できることがわかった。 3.材料磁気特性の不均一としてスピン間の交換作用の局所的変化を想定した数値計算を行い、その磁壁及びVBL抗磁力を定量的に評価したところ、変調領域0.12×0.12mum以下(配列周期1mum)の場合にVBL抗磁力が磁壁抗磁力より大きくなり実験と定性的に一致した。また、VBLを含む磁壁と含まない磁壁の抗磁力、磁壁エネルギー密度の大きいVBLを含む磁壁のほうが抗磁力が大きいことを明らかにした。

Research Products

• [Publications] B.B.Pant: "Numerical lnvesitigation of Stripe Structures in Ferromagnetic Thin Films with Perpendicular Anisotropy" Japanese Journal of Applied Physics. 32. 3817-3822 (1993)
• [Publications] H.Asada: "Chip Organization of Bloch Line Memoly with Thermomagnetically Writte n Domain Patterns" IEEE Transactions on Magnetics. 29. 2572-2574 (1993)
• [Publications] K.Matsuyama: "Statics and Dynamics of Hard Wall in a 1 mum Bubble Material" IEEE Transactions on Magnetics. 29. 2575-2577 (1993)
• [Publications] K.Matsuyama 20GB04:Successive Bloch Line Write Operation in a 1 mum Bubble Material: Journal of Applied Physics. 75(印刷中). (1994)
• [Publications] H.Asada: "Micromagnetic Computation for Wall and Bloch Line Coercivity in Thin Film with Perpendicular Anisotropy" Journal of Applied Physics. 75(印刷中). (1994)