2021 Fiscal Year Research-status Report
Dynamic behaviour of electronic states of spintronics device during magnetization switching
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19K04464
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
櫻井 浩 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80251122)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 学 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (50250816)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | スピントロにクス / 磁気スイッチング / スピン磁気モーメント / 軌道磁気モーメント / 磁気コンプトン散乱 / 磁歪 / X線磁気円二色性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、スピントロニクス素子の接合界面における磁化反転に伴う動的電子状態を明らかにすることを目的とする。2021年度は、スピン・軌道/磁気量子数別(｜m|=0, 1, 2)磁化曲線の磁化反転に伴う動的挙動と、磁歪などの磁気特性との関連の解明に着目し以下を行った。
１．2019年度に開発したひずみゲージを用いた磁歪測定システムによる磁歪測定結果とスピン・軌道磁化の磁化反転挙動の関連の検討
2019年度に開発したひずみゲージを用いた磁歪測定システムによる磁歪測定結果と、スピン・軌道磁化の磁化反転挙動の関連を検討した。ナノ構造を付与することで、巨大磁歪効果が報告されているFe-Co系に着目し、ナノ構造を制御したFe/Co多層膜の磁歪の磁場依存性とスピン・軌道/磁気量子数別(｜m|=0, 1, 2)磁化曲線の関連の検討を行った。その結果、磁歪の大きな系では、軌道磁化曲線・磁気量子数|m|=2の磁気量子数別磁化曲線の挙動が磁歪と関連する可能性が示唆された。
２．majority電子とminority電子に分離した解析とその磁場依存性
新たにmajority電子とminority電子に分離した解析手法を導入し、巨大磁歪効果とmajority電子とminority電子の磁場依存性に関する解析を開始した。その結果、磁歪の大きな系では、majority電子に比べて、minority電子における3d電子の磁場依存性が顕著であることが見出された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
〇2019年度に開発したひずみゲージを用いた磁歪測定システムにより測定された磁歪とスピン・軌道/磁気量子数別磁化曲線を比較することで、磁歪と磁化反転挙動の関連の検討を行うことができた。さらに、ナノ構造を付与することで巨大磁歪効果が報告されているFe-Co系に着目し、ナノ構造を制御したFe/Co多層膜の検討を開始することができた。
〇新たにmajority電子とminority電子に分離した解析手法を導入し、巨大磁歪効果とmajority電子とminority電子の磁場依存性に関する解析を開始することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
スピン・軌道/磁気量子数別磁化曲線磁化の磁化反転に伴う動的挙動と磁歪などの磁気特性との関連が明らかになってきた。さらに、新たにmajority電子とminority電子に分離した解析手法を導入し、巨大磁歪効果とmajority電子とminority電子の磁場依存性に関する解析を開始することができた。そこで、これらの解析手法を、最近トポロジカルなバンド構造に由来する異常ホール効果・異常ネルンスト効果などを示すとして報告されているFe-Ga、Fe-AlなどのD03構造を有する巨大磁歪材料に適用する。磁歪、異常ホール効果・異常ネルンスト効果などの特性と、スピン・軌道/磁気量子数別磁化曲線あるいはmajority電子とminority電子の磁場依存性などの挙動との関連も検討していく。
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| Causes of Carryover |
国際会議等への出張等がなかったため、未使用額が生じている。引き続き国内学会発表・国際会議等への出張を計画する。2022年度への延長により、2021年度までの成果発表を行う。
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Magnetic Compton Scattering Study of Li-Rich Battery Materials2021
Author(s)
Suzuki Kosuke、Otsuka Yuji、Hoshi Kazushi、Sakurai Hiroshi、Tsuji Naruki、Yamamoto Kentaro、Yabuuchi Naoaki、Hafiz Hasnain、Orikasa Yuki、Uchimoto Yoshiharu、Sakurai Yoshiharu、Viswanathan Venkatasubramanian、Bansil Arun、Barbiellini Bernardo
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Journal Title
Condensed Matter
Volume: 7
Pages: 4～4
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Development of non-destructive testing (NDT) technique for HIPed interface by Compton scattering X-ray spectroscopy2021
Author(s)
Hiroshi Sakurai, Kosuke Suzuki, Shoya Ishii, Takashi Nozawa, Hidetsugu Ozaki, Hiroto Haga, Hiroyasu Tanigawa, Yoji Someya, Masao Tsuchiya, Hiroshi Takeuchi, Naruki Tsuji
Organizer
ICFRM20
Int'l Joint Research
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