2014 Fiscal Year Annual Research Report
ピコ秒パルス磁場を用いた垂直磁化ナノ磁性体の歳差運動誘起磁化反転
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24686038
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
菊池 伸明 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80436170)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 磁化反転 / 磁化ダイナミクス / 磁気記録 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁気記録に代表される磁性体を用いるストレージデバイスにおいては，磁化の向きとして二値化された情報が保存される．その高速化には，いかに磁化を速く反転させるかが重要となる．これらのデバイスの動作速度はGHz帯に達しているが，この時間領域では磁化と磁場の双方が時間とともに変化する磁化ダイナミクスの効果が表れる．
本課題においては，磁化と直交するパルス磁場における大振幅の歳差運動を通じた非可逆磁化反転の実証とその挙動の解明を目指して，これまでに立ち上がり70ps，磁場振幅4kOeの大振幅パルス磁場発生機構の開発と，Co/Pt多層膜ナノドットにおける歳差運動誘起による磁化反転による反転磁場の低下を明らかにしてきた．
本年度は，これらの反転過程で生じる非平衡な磁化挙動の理解を目的とし，大振幅のGHz帯の交流磁場下でのナノ磁性体の強磁性共鳴を異常ホール効果を通じて検出する手法を新たに開発した．本手法を用いて直径の異なるCo/Pt多層膜ナノドットの強磁性共鳴の測定を行い，大振幅の歳差運動の励起に起因する非対称な共鳴ピークや，ドット直径に依存した複数の離散化した共鳴ピークが観測された．これらの磁化挙動について，Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程式に基づく計算機シミュレーションを行い，離散化した共鳴ピークはディスク上のドット内に励起された同心円状のスピン定在波によるものであり，これまでに議論が不十分な大振幅の歳差運動中でのダンピングや交換結合定数などの推定に有用であることが示された．
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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