2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25610098
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
山口 明啓 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 准教授 (70423035)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多々良 源 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (10271529)
内海 裕一 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 教授 (80326298)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 磁壁 / 表面弾性波 / 微小磁性体 / マイクロマグネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁性体の磁化反転機構は，古くから研究されており，基礎学理だけではなく応用技術にも極めて重要である。最近，申請者らは,外部磁場ではなく，強磁性体に直接電流を印加することによる伝導電子のスピン角運動量移行を励起させて，磁化反転や磁壁移動を誘発することを実証した。電流による磁化反転および磁壁駆動は，不揮発性磁気メモリ等に応用されているが，電流を伴うため発熱や書き込み電流密度が高いことが問題となっている。現在までに外部磁場と電流による磁気制御以外は報告がない。本研究では，新奇な磁化反転機構として，固体の結晶構造において，磁気モーメントと格子が直接結合していることに着目し，固体中を伝播する格子振動によって磁壁駆動を誘発する実証実験とその物理機構の究明を目標として研究を行った。
単結晶圧電体基板LNO3上に基板結晶方位を考慮して，微小磁性体を半導体微細加工技術によって作製および配置した。このLNO3基板には，予め，表面弾性波(SAW)を励起するための櫛型電極(IDT)を微細加工によって形成している。作製した微小磁性体の磁気抵抗を測定することによって，磁壁の有無を確認し，SAWを励起して磁壁移動に関するデピニング磁場の検出並びに測定を行った。SAW励起によるデピニング磁場の変化は多少生じたが，SAW励起による温度効果の寄与が問題となった。そこで，熱による磁化揺らぎの効果を調査するために，磁性細線に電流を印加した際の磁気応答ノイズ測定を行い，ジュール発熱による磁化揺らぎ発生機構を理論モデルとの比較実験より明らかにした。さらに磁壁内部に形成される磁気渦の動的挙動を理解するために，理論的モデルとマイクロマグネティックス計算および直接磁化挙動観察を行い，観察結果を定性的に説明することができた。
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