2021 Fiscal Year Annual Research Report
局所磁気特性制御技術及びその計測手法の確立と高機能薄膜磁気デバイスへの適用
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19H02147
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
菊池 弘昭 岩手大学, 理工学部, 准教授 (30344617)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 磁気異方性 / 磁性薄膜 / 局所制御 / 磁気デバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は，ジュール加熱により磁気インピーダンス素子の特性が変化することを確認し，磁気異方性制御の可能性を示した。また，ジュール加熱におけるアモルファス試料の結晶化条件を明らかにした。本年度は，結晶化に至らない加熱条件で，薄膜磁気インピーダンス素子を用いて磁気異方性制御を実現する検討を主に行った。始め意図的に異方性を制御していない素子を作製した。成膜後は形状異方性により，素子の長手方向に平行に磁化容易軸を持ち, インピーダンスは外部磁界印加とともに低下した。一方, 磁石により磁界を印加しながら120 から140mAの範囲でジュール加熱すると, 磁気インピーダンスはダブルピーク特性を示した。これは, 素子の幅方向に磁化容易軸を持つときの典型的な変化である。1分程度の加熱時間で制御は完了し，140mAまでの電流であれば酸化による特性劣化も見られなかった。カー効果顕微鏡を用いた磁区観察からも，磁石を用いた磁場印加によるジュール加熱で磁気異方性の方向が変化することを確認できた。1分以下の加熱ではインピーダンス特性が徐々に変化する様子を確認でき，異方性変化の過渡的な推移を示した。また，異方性の方向は磁石が作る磁界の方向と一致することを確認できた一方，印加する磁界強度が弱いと異方性制御に時間を要することが確認された。従来の熱処理炉で異方性制御した素子と比べるとわずかに特性は劣るが，条件の最適化により大型炉と同等の特性を実現できる見通しがついた。また，局所的に加熱可能なので，同一基板上で異なる方向への異方性付与も実現できた。レーザー加熱については，加熱条件出しを行った。本研究で明らかにした新たな磁気異方性制御技術は，永久磁石とジュール加熱という簡便な技術の組み合わせで, 数分という短時間で，かつ，真空設備も不要と, 従来技術をコスト，操作性で大きく凌駕する新技術である。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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