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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Dynamics of induced moment at the interface between platinum and ferromagnetic materials

Research Project

Project/Area Number 17K05028
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

菊池 伸明  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80436170)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
KeywordsXMCD / スピンダイナミクス
Outline of Annual Research Achievements

強磁性体と白金(Pt)を積層した界面においては,界面のPtに大きな磁気モーメントが発生し,磁性層がCoの場合には界面に垂直な方向に大きな磁気異方性が生ずることが知られている.また,近年,Pt層において大きなスピンホール効果が生じ,スピン分極した電流を磁性層に注入することで磁化方向の制御が可能であることが注目を集めている.
これまでの報告では,磁気的あるいは電気的な手法により磁化の挙動が検出されているが,これらの手法では,強磁性体層の磁化と分極したPtの磁気モーメントの挙動を独立に計測することは不可能である.そこで,本課題では測定手法に放射光を用いたX線磁気円二色性(X-raymagneticcircular dichroism:XMCD)を採用することで,元素選択計測を実現し,強磁性体との界面で分極したPt層の磁化ダイナミクスを明らかにすることを目指した.
本年度は,これまでに構築したナノ集光ビームを用いたGHz帯の時間・空間分解計測を実現したXMCD計測系を用い,Ptの磁気モーメントのダイナミクス計測を遂行した.具体的には,Co/Pt界面を含む薄膜試料を作製,直流・高周波電流に対するPtの磁気モーメントの挙動をXMCD計測により調べた.併せて,ナノ集光XMCD測定系を用いて行った,Ptを含む合金からなるグラニュラー試料のマイクロ波アシスト磁化反転時の磁化の二次元分布についても解析を進めた.その結果,マイクロ波磁場の周波数の増加により自己相関長が減少する傾向がみられ,磁化過程が周波数に依存していることが示唆された.

  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Imaging of transient magnetization dynamics of Co/Pt multilayer dots with X-ray magnetic circular dichroism excited by microwaves2020

    • Author(s)
      Kikuchi N.、Yomogita T.、Sato K.、Okamoto S.、Kitakami O.、Osawa H.、Suzuki M.、Toyoki K.、Kotani Y.、Nakamura T.
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 59 Pages: SEED03~SEED03

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ab6cb1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microwave-assisted switching in CoCrPt granular medium under continuous microwave fields2019

    • Author(s)
      Kikuchi Nobuaki、Sato Katsunari、Kikuchi Shun、Okamoto Satoshi、Shimatsu Takehito、Kitakami Osamu、Osawa Hitoshi、Suzuki Motohiro
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 126 Pages: 083908~083908

    • DOI

      10.1063/1.5111576

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] XMCDでみるCo/Pt多層膜のスピンダイナミクス2019

    • Author(s)
      菊池伸明
    • Organizer
      第86回ナノマグネティックス専門研究会
    • Invited
  • [Presentation] グラニュラー媒体におけるマイクロ波アシスト効果2019

    • Author(s)
      菊池伸明
    • Organizer
      IDEMA 国際ディスクフォーラム
    • Invited
  • [Presentation] Microwave assisted switching on CoPtCr-based granular media2019

    • Author(s)
      4.N. Kikuchi, K. Sato, S. Okamoto, O. Kitakami, and T. Shimatsu
    • Organizer
      Magnetics and Optics Research International Symposium 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] XMCDによるスピンダイナミクス計測2019

    • Author(s)
      菊池伸明
    • Organizer
      第32回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Transient magnetization dynamics of a Co/Pt multilayer dot probed by XMCD2019

    • Author(s)
      N. Kikuchi, H. Osawa, S. Okamoto, M. Suzuki, O. Kitakami
    • Organizer
      The 19th International Conference on Solid Films and Surfaces
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 4.SPATIALLY-, TEMPORALLY-, AND ELEMENTALLY-RESOLVED IMAGING OF MAGNETIZATION DYNAMICS WITH X-RAY MAGNETIC CIRCULAR DICHROISM2019

    • Author(s)
      N. Kikuchi, T. Yomogita, K. Sato, S. Okamoto, O. Kitakami, H. Osawa, M. Suzuki, Y. Kotani, K. Toyoki, T. Nakamura
    • Organizer
      Magnetics and Optics Research International Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 放射光による磁化ダイナミクス測定2019

    • Author(s)
      菊池伸明
    • Organizer
      第8回スピントロニクス新分野創成研究会
    • Invited
  • [Presentation] 硬X線XMCDによるナノ構造ダイナミクス計測2019

    • Author(s)
      菊池伸明
    • Organizer
      第9回スピントロニクス新分野創成研究会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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