2010 Fiscal Year Annual Research Report
スピン注入磁化反転による半導体-強磁性薄膜への高速光励起磁気記録の可能性
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20560315
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
高橋 豊 山形大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (00260456)
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| Keywords | スピントロニクス / 磁気記録 / 強磁性共鳴測定 / 磁気光学カー効果測定 / 磁気緩和係数 / Fe/GaAs / RFマグネトロンスパッタリング |
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| Research Abstract |
本年度は、これまでの研究で高品質なエピタキシャル膜が作製されたFe-GaAs系の磁気ダイナミクスを詳細に検討するために(1)試料への電流注入(2)磁気緩和の詳細測定(3)磁気光学カー効果測定系の整備を行った。
(1)試料への電流注入:Fe薄膜上にリード線の接合を試みたが、表面に形成されている酸化膜が問題となっている。Auなどによる保護膜をFe上に形成する必要があると考えられる。
(2)磁気緩和の詳細測定:膜厚12nmと6nmのFe薄膜の磁気緩和をQ-band(35GHz)強磁性共鳴により測定し、共鳴スペクトルの印加磁場方向依存を測定した。共鳴線幅より得られる緩和率は、薄膜内の電子スピン緩和を直接反映するintrinsic dampingと、結晶方位の揺らぎ、欠陥および不純物により引き起こされるextrinsic dampingの2つの効果を含む。共鳴線幅の面内磁場方位依存は12nmと6nmの膜ともに一定であり、これは結晶方位の揺らぎ、格子欠陥からの寄与がないことを示している。線幅から求められた緩和定数αは0.003～0.004程度と極めて小さく、MBE法により作製されたFe薄膜、あるいはバルクFeで測定されている最小値0.002に近い値となっている。これは磁気デバイスの量産に使われるRFマグネトロンスパッター法でも磁気緩和の極めて小さいFe薄膜を成膜できることを示している。
(3)磁気光学カー効果測定系:極カーと縦カー効果を極めて高感度に測定することに成功した。ノイズと長時間のドリフトを抑え込んだ結果、カー回転角を0.05分程度の精度で測定できるシステムとなった。。
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