2020 Fiscal Year Annual Research Report
Control of correlated oxide interfaces by utilizing spin-orbit interaction
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17H02791
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
松野 丈夫 大阪大学, 理学研究科, 教授 (00443028)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | スピン・軌道相互作用 / 5d電子系 / スピントロニクス / イリジウム酸化物 / パルスレーザー堆積法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大きなスピン-軌道相互作用を持つ5d電子系酸化物が強相関物理学の新しいパラダイムとなっている。スピン‐軌道相互作用とクーロン相互作用による協奏現象という5d電子系の特徴をエレクトロニクスとして活用することを目指した。最終年度に当たる本年度は以下の界面系を4つ取り上げてスピン流物性を調べた。
(1) 2層膜Py-IrO2におけるDLスピン軌道トルクや界面に起因する異常ホール抵抗、垂直磁気異方性がIrO2を下に積層した方が増大するという積層順序の重要性を示唆する結果を得た。
(2) 2層膜CoFeB/IrO2において高調波ホール抵抗測定とスピンホール磁気抵抗効果(SMR)測定を行い、IrO2の電流-スピン流変換効率がPtと同程度の大きさを示すという2層膜Py/IrO2の先行研究と一致する結果を得た。強磁性層を二種類の非磁性層で挟んだ三層膜構造IrO2/CoFeB/(Pt, Ir)についても同様の測定を行い、PtとIrの挿入により変換効率が制御可能であることを示した。
(3) Y3Fe5O12（YIG）を含む界面において電流-スピン流変換効率とスピン流の透過度をSMRにより調べた。YIG/IrO2ではYIG/Ptに比べて微弱なSMR信号を観測することができた。YIG上にIrO2を堆積させる際の表面処理ならびにIrO2の結晶性がSMR信号の強度に関与することが示唆された。
(4) 室温で強磁性を示す強磁性体(La,Ba)MnO3のエピタキシャル薄膜をSrTiO3基板ならびにLSAT基板上に作製し、その上にPtを積層した2層膜の輸送特性を評価した。磁気輸送測定では金属系に比べて一桁程度大きいSMR信号ならびに通常と符号の異なる異方性磁気抵抗効果が観測された。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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