2014 Fiscal Year Annual Research Report
磁性体/非磁性体ヘテロ構造におけるスピン新機能の開拓
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25600069
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
新田 淳作 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00393778)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / 磁性体薄膜 / ラッシュバ効果 / スピンホール効果 / スピン軌道相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁性体は半導体とともに現在のエレクトロニクスを支える重要な材料である。しかしながら磁性体には不揮発性メモリー機能しかなく、トランジスタのような高機能動作回路を構成することは不可能であった。本研究は、磁性体/絶縁体や磁性体/金属界面で生じるラッシュバ効果やスピンホール効果を生み出すスピン軌道相互作用の起源を解明し電界制御可能な新機能磁性を開拓することを目的に研究を行った。
電気二重層を用いた電界効果による磁化特性の変化を調べ、MgO/Co/PtとAlO/Co/Pt接合では電界効果により強磁性ー常磁性転移を可逆的に生じさせることを確認した。また、2つの接合において電界効果は同じで正の電圧を印加すると磁性が生じる方向に変化し負のゲート電圧は常磁性へと変化する。この結果は、従来報告されている結果と一致する。
ラッシュバ効果が無視できる界面の対称性を有するPt/Co/Ptヘテロ構造ではスピンホール効果による電流ー有効磁場変換を見積もることに成功した。またラッシュバ効果が期待できる界面対称性の破れたAlO/Co/Ptヘテロ構造では、スピンホール効果とラッシュバ効果が共存していることを確認した。さらにCoとPtの膜厚を系統的に変化させるとCoが厚くなるとラッシュバ効果が優勢となりPtを厚くするとスピンホール効果が優勢になることを見いだした。また、ゲート電界によりラッシュバ効果による電流ー有効磁場変換を変調できることに成功した。
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Research Products
(5 results)
