2015 Fiscal Year Annual Research Report
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14J08822
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山田 貴大 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 電界効果 / 金属磁性 / スピントロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全体の研究目的はデバイス応用を見据えて、強磁性金属ならびに常磁性金属の磁気的性質の電界による変化に関して調査することである。2, 3年目以降は、常磁性における電界効果への挑戦を目標にしており、ストーナー増強された常磁性金属であるPtやPdを対象に研究を行う予定であった。
今年度の実施計画に基づいて、Ptに電界を印加してその磁気的性質の変調を試みた。具体的には、強磁性金属Coに接合したPt中に誘起される磁気モーメントの電界印加による変調を試みた。今回新たにX線磁気円二色性測定を行い、Ptの磁気モーメントの電界誘起変化を元素選択的に検出することに成功した。本手法は、来年度目標であるPtにおける電界誘起強磁性転移を証明する上で、非常に強力な手法となり得る。
前年度に引き続いて強磁性金属の電界効果の起源解明に向けた実験も行った。具体的には、Pt/Co/MgO構造にX線磁気円二色性測定を適用し、電圧の印加によるCoの磁気モーメントと酸化状態の変化について評価を試みた。測定の結果、電圧の印加による酸化状態の明確な変化は見られなかった。一方で、エラーの範囲を超えて磁気モーメントは変化が見られた。本結果は、静電的な電荷の蓄積による磁気的性質の変化の存在を証明する有意義なものであると言える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
現在までの進捗状況は、当初の計画以上に進展していると言える。初年度から今年度で、調査対象を強磁性金属から常磁性金属へと徐々に拡大したが、その過程で成果が着実に得られるとともに測定系の構築にも成功した。成果の一例がPtの誘導磁気モーメントの電界制御である。本研究はちょうど強磁性と常磁性の間の領域にある物質系であり、本成果は常磁性金属へと調査範囲を広げる際の強力な足がかりとなる。さらには、最終目的である常磁性金属の強磁性化を実現する上で不可欠な測定系の構築等も着実に行ってきた。ロックインアンプを用いた高感度な電気測定系やX線磁気分光用の測定系の構築が今までに完了している。これらは常磁性金属における電界効果を調査する上で強力なツールとなり得る。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度の目標であるPtにおける電界誘起強磁性転移の実現にとりかかる予定である。まず、ロックインアンプを使用した高感度なホール測定によってPtの磁化シグナルを検出し、Ptの強磁性化条件を探る。さらに、Ptに強磁性化の兆候が見られれば、X線磁気円二色性によるに元素選択的な測定手法を適用し、Ptの強磁性化を証明する予定である
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[Presentation] Pt層に誘起された磁気モーメントの電界による制御2016
Author(s)
山田 貴大, 小山 知弘、Kim Sanghoon, 河口 真志, 安藤 冬希, 水野 隼翔, Kim Kab-Jin, 柿堺 悠, 森山 貴広, 三輪一元, 小野 新平、 鈴木 基寛、千葉大地、小野輝男
Organizer
物理学会
Place of Presentation
東北学院大学
Year and Date
2016-03-19 – 2016-03-22
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