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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Control of magnonic crystal by voltage

Research Project

Project/Area Number 16K18091
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

大島 大輝  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 助教 (60736528)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywordsスピン波 / 磁性薄膜 / 電圧印加
Outline of Annual Research Achievements

スピン波は電荷の移動を伴わないことから,スピン波を利用した低消費電力デバイスの実現が期待されており,その制御について研究が盛んに行われている.本申請課題では,周期ナノ電極パターンに電圧を印加することによりスピン波の制御を試みることを目的として実験を行った.
スピン波を伝搬させるものとして,マグネトロンスパッタ法によりNiFeおよびMnGa膜を作製した.NiFeにおける電界効果を調べるため異常ホール効果の測定を行い,電界による変化を観測した.NiFe膜の異常ホールループはNiFe膜の磁化ループと比べ,形状が大きく異なっていることがわかった.これは下地に使用しているPtの影響と考えられるが,詳細はわかっていない.また,電界効果について調べたが,電界により変化する様子は見られなかった.MnGa膜のおいてはCoGaバッファを使用し,MnGa薄膜の膜厚を従来の15nmから5nmへと薄膜化させたところ5nmにおいても良好な磁気特性が得られたが,さらに薄膜化していくと磁気特性が悪化し,電界効果は見られなかった.
電界の効果があまり見られないため,使用する材料を別の材料系へと変更し,Fe3O4もしくはNiFe2O4を用いた多層膜の作製を試みた.Fe3O4やNiFe2O4の薄膜は通常,垂直磁気異方性を示さないが,今回作製したFe3O4とCrの多層膜では垂直磁気異方性を示すことを発見した.また,Cr/FeCo/NiFe2O4の構造においても垂直磁気異方性を示すこともわかっており,電圧印加により磁気特性を制御できる可能性があることがわかった.

  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Switching Field Distribution of MnGa Bit Patterned Film Fabricated by Ion Beam Irradiation2018

    • Author(s)
      Oshima D.、Kato T.、Iwata S.
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Magnetics

      Volume: 54 Pages: 3200207-1~7

    • DOI

      10.1109/TMAG.2017.2733765

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ion beam patterning of ultrathin L10-MnGa (001) film grown on CoGa buffer layer2018

    • Author(s)
      Y. Horie, D. Oshima, T. Kato, S. Iwata
    • Organizer
      IEEE International Magnetics Conference 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 極薄L10-MnGa(001)膜へのイオン照射による磁気パターニング2018

    • Author(s)
      堀江祐貴,大島大輝,加藤剛志,岩田聡
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
  • [Presentation] CoGaバッファ層を用いたMnGa膜へのイオン照射2018

    • Author(s)
      堀江祐貴, 大島大輝, 加藤剛志, 岩田聡
    • Organizer
      IEEE Magnetics Society 名古屋支部若手研究会
  • [Presentation] Scanning X-ray magnetic circular dichroism observation of magnetic state of ion-irradiation bit patterned L10-MnGa films2017

    • Author(s)
      T. Ishikawa, K. Fukuta, D. Oshima, T. Kato, T. Nakamura, Y. Kotani, K. Toyoki, S. Iwata
    • Organizer
      International Conference on Materials and Systems for Sustainability
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] イオン照射により作製したMnGaビットパターン膜のFORC解析2017

    • Author(s)
      大島大輝,加藤剛志,岩田聡
    • Organizer
      第41回日本磁気学会学術講演会
  • [Presentation] 走査型XMCD顕微鏡によるイオン照射型L10-MnGaビットパターン膜の局所的磁気状態の評価2017

    • Author(s)
      石川徹,福田憲吾,大島大輝,加藤剛志,中村哲也,小谷佳範,豊木研太郎,岩田聡
    • Organizer
      第41回日本磁気学会学術講演会
  • [Presentation] Ion Beam Bit Patterned Media Using MnGa Alloy Films2017

    • Author(s)
      D. Oshima, T. Kato, S. Iwata
    • Organizer
      The 28th Magnetic Recording Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] First order reversal curve diagram analysis of ion irradiated bit patterned MnGa film2017

    • Author(s)
      D. Oshima, T. Kato, S. Iwata
    • Organizer
      IEEE International Magnetics Conference 2017
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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