2017 Fiscal Year Annual Research Report
Manipulation of orbital magnetic moments probed by x-ray magnetic spectroscopy under external fields
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15H03562
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡林 潤 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70361508)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Ｘ線磁気円二色性 / 軌道磁気モーメント / 外場摂動 / スピンオービトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スピンと軌道を操作することは、スピントロニクスを超えた新たな学術の創出を生み出す。特に、外場摂動の印加による磁化反転や磁気異方性の制御は、スピンと軌道の操作に基づいて低消費電力にて動作するスピンオービトロニクス素子開発において必須の技術である。しかし、なぜ磁性薄膜界面への電圧や圧力などの外場印加により磁気異方性を制御できるか判っておらず、原子レベルでのメカニズムの解明が必要である。そのためには外場印加時の軌道磁気モーメントを詳細に調べる必要がある。そこで本研究では、元素別に軌道磁気モーメントを測定できるX線磁気円二色性(XMCD)に電場や力学的な歪みなどの外場を印加できるシステムの開発を進めてきた。この技術を用いて初めて可能となる、フェルミ準位の変調を用いた非平衡状態のXMCD測定を用い、『電圧印加により界面磁気異方性を制御できるメカニズムを解明すること』を目指した研究を推進してきた。誘電体への電圧印加により、界面の格子変調を強磁性体に可逆的に導入することを進めてきた。格子変調時のXMCD計測に成功し、軌道磁気モーメントの変化を捉えることができた。また、XMCDの元素選択的磁化曲線において、面直－面内間の磁気異方性の変化を明確にとらえることができた。これは、軌道磁気モーメントの操作による異方性変化を電圧印加XMCDにより計測できたことになり、理論計算とも一致する結果となった。他にも、界面スピン軌道相互作用の操作に関する研究として、CoとPdの界面軌道磁気モーメントの異方性を元素別に計測し、垂直磁気異方性のメカニズムの解明を進めた。また、垂直磁気異方性を示すMnGaとFe, Coの界面での交換結合についてXMCDについて明確にした。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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