2019 Fiscal Year Annual Research Report
反強磁性体スピンデバイスを目指したスピントルク磁化操作の確立
| Project/Area Number |
17H04924
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
森山 貴広 京都大学, 化学研究所, 准教授 (50643326)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | テラヘルツ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
反強磁性体は、その性質から磁化方向を制御・検出することが一般的に困難であると考えられてきた。しかしながら、申請者が主導するものを含む最近の研究結果からスピン流と反強磁性体の磁化との相互作用（スピントルク効果）や反強磁性磁気抵抗効果などが実験的に解明されてきている。また、本課題ではこれまで(1)スピントルク効果による反強磁性体の磁化方向の制御、(2)磁気抵抗効果による磁化方向の電気的検出、(3)反強磁性体を用いたスピントルクメモリデバイスの実証、(4)反強磁性薄膜の磁気転移温度の電気的検出、など多数の成果を上げてきた。本年度（令和元年度）は、テラヘルツ分光による反強磁性体磁化ダイナミクスの解明を目指し調査を行った。まず、反強磁性共鳴が測定可能なテラヘルツ分光技術を確立し、反強磁性酸化物NiOの反強磁性共鳴を評価した。共鳴周波数の温度依存性から、ネール温度を求めることができ、さらにダンピング定数がNiOの結晶性によって大きく異なることを明らかにした。結晶性によるダンピング定数の増減は、強磁性体においてよく知られているが、反強磁性体においては初めて実験的に示した。また、NiO中にPt粒子を分散させることでダンピング定数が増加することを実験的に観測した。これはスピンポンピング効果によりNiOの反強磁性磁化ダイナミクスから生じたスピン流がPtにより散逸された結果である。スピントルク効果がスピン流がスピン角運動量を局在磁化に与える現象であったのに対して、本実験結果で実証されたスピンポンピング効果は、局在磁化のダイナミクスにより生じたスピン角運動量がスピン流に変換されていることを示すものである。
以上より、本課題を通して、スピン流と反強磁性体の磁化との相互作用の解明を大きく進めることができた。
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
