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2015 Fiscal Year Annual Research Report

垂直磁化細線における磁壁移動型ストレージデバイスの研究

Research Project

Project/Area Number 25709029
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

田中 輝光  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 助教 (20423387)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords垂直磁化細線 / マイクロマグネティックス
Outline of Annual Research Achievements

強磁性細線中に形成された磁壁の移動速度および移動中の磁壁構造変化を確認するための実験として本年度は以下のような研究成果を得た.
スピン流による磁壁 移動実験用の垂直磁化細線として新たにCoPd人工格子垂直磁化膜を作製した.従来から考えられている磁壁移動型デバイスとして用いられる磁性細線の作成には金属の下地層が必要であり,これにより電流による磁壁の移動の効率が低下していたため,絶縁体であるガラス基板上に直接,CoPdを成膜し,垂直異方性を付与することに成功した.しかし,作製したCoPd薄膜は磁化反転が回転磁化型に近く,磁壁移動デバイスとしては不利であると推測される結果が得られた.CoPdと同様にGdCoアモルファス薄膜をガラス基板上に作製したが,今のところ垂直異方性の弱い薄膜しかできおらず,現在,良好な垂直異方性を有する作成条件の探索を行っている.また,昨年度,スピン流による磁壁移動実験に成功したCoNi人工格子膜の磁壁移動による出力変化とマイクロマグネティック計算との比較を現在行っており,ベータ値の推定を試みている.
有限要素法計算によって求めた電流分布を,本年度開発に成功した3次元マイクロマグネティックシミュレータに取り入れてメアンダ型形状の磁壁移動ストレージデバイスの動作シミュレーションを行い,ビットシフトに対する電流マージンなどを明らかにした.さらに,同ストレージデバイスの3次元構造化を目指したマイクロマグネティック計算を行い,デバイス動作の検証を行った.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (29 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] NUMERICAL ANALYSIS OF THERMALLY-ASSISTED SPIN-TRANSFER TORQUE MAGNETIZATION REVERSAL IN SYNTHETIC FERRIMAGNETIC FREE LAYERS2015

    • Author(s)
      J. Shen, M. Shi, T. Tanaka, and K. Matsuyama
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 177 Pages: 17A718

    • DOI

      10.1063/1.4917005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 交換結合膜におけるスピン波動特性の計算機シミュレーション2015

    • Author(s)
      牙 暁瑞,今村謙太, 田中輝光, 松山公秀
    • Journal Title

      信学技報 (IEICE Technical Report)

      Volume: 115 Pages: 23-26

  • [Journal Article] マイクロ波アシスト磁化反転特性と磁化の熱安定性の数値計算2015

    • Author(s)
      田中輝光, 能崎幸雄,松山公秀
    • Journal Title

      信学技報 (IEICE Technical Report)

      Volume: 115 Pages: 27-32

  • [Journal Article] Microwave-Assisted Spin-Transfer Torque Switching in a Vertically Integrated Architecture2015

    • Author(s)
      H. Yu, X. Ya, T. Tanaka, and K. Matsuyama
    • Journal Title

      IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS

      Volume: 51 Pages: 3401103

    • DOI

      10.1109/TMAG.2015.2438817

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical Analysis on 2-D Standing Spin Waves in Microstructured Exchange-Coupled Hard/Soft Bilayer Strips2015

    • Author(s)
      X. Ya, K. Imamura, T. Tanaka, and K. Matsuyama
    • Journal Title

      IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS

      Volume: 51 Pages: 7003003

    • DOI

      10.1109/TMAG.2015.2447278

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Micromagnetic simulation of domain wall propagation along magnetic strip with spatially modulated material parameters2016

    • Author(s)
      Zhaojie Zhang,Terumitsu Tanaka,Kimihide Matsuyama
    • Organizer
      2016年 電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2016-03-15 – 2016-03-18
  • [Presentation] ECC構造を用いた磁壁導入および電流誘起磁壁移動2016

    • Author(s)
      田浦皓士・田中輝光・松山公秀
    • Organizer
      2016年 電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2016-03-15 – 2016-03-18
  • [Presentation] 磁気渦コアの運動検出と極性反転の計算機シミュレーション2016

    • Author(s)
      牙 暁瑞・田中輝光・松山公秀
    • Organizer
      2016年 電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2016-03-15 – 2016-03-18
  • [Presentation] Co/Ni人工格子膜における電流誘起磁壁移動2015

    • Author(s)
      田浦皓士,田中輝光,松山公秀
    • Organizer
      日本MRS 第25回年次大会
    • Place of Presentation
      横浜情報文化センター
    • Year and Date
      2015-12-08 – 2015-12-10
  • [Presentation] グラニュラー垂直磁化膜の高周波磁界中における保磁力2015

    • Author(s)
      田中輝光,田浦皓士,能崎幸雄,松山公秀
    • Organizer
      日本MRS 第25回年次大会
    • Place of Presentation
      横浜情報文化センター
    • Year and Date
      2015-12-08 – 2015-12-10
  • [Presentation] Numerical analysis on magnetic vortex motion through inductive output2015

    • Author(s)
      X. Ya, T Tanaka and K. Matsuyama
    • Organizer
      Magnetics and Optics Research International Symposium 2015
    • Place of Presentation
      Universiti Sains Malaysia Technology Collaboration Centre in Penang, Penang, Malaysia
    • Year and Date
      2015-11-29 – 2015-12-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 交換結合膜におけるスピン波動特性の計算機シミュレーション2015

    • Author(s)
      牙 暁瑞,今村謙汰,田中輝光,松山公秀
    • Organizer
      電子情報通信学会 磁気記録・情報ストレージ(MR)研究会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2015-10-22 – 2015-10-23
  • [Presentation] マイクロ波アシスト磁化反転特性と磁化の熱安定性の数値計算2015

    • Author(s)
      田中輝光,能崎幸雄,松山公秀
    • Organizer
      電子情報通信学会 磁気記録・情報ストレージ(MR)研究会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2015-10-22 – 2015-10-23
  • [Presentation] ECC構造による磁壁形成および電流誘起磁壁移動実験2015

    • Author(s)
      田浦皓士,田中輝光,松山公秀
    • Organizer
      平成27年度(第68回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2015-09-26 – 2015-09-27
  • [Presentation] 垂直磁化膜を利用したロジックインメモリのマイクロ波アシストスピン注入に関する研究2015

    • Author(s)
      于 海倫,牙 暁瑞,田中輝光,松山公秀
    • Organizer
      平成27年度(第68回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2015-09-26 – 2015-09-27
  • [Presentation] 交換結合多層膜におけるスピン波の共鳴特性制御2015

    • Author(s)
      牙 暁瑞,今村謙汰,大藪周平,田中輝光,松山公秀
    • Organizer
      平成27年度(第68回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2015-09-26 – 2015-09-27
  • [Presentation] パーマロイ細線における外部磁界を利用した定在スピン波制御及び論理デバイスへの応用2015

    • Author(s)
      今村謙汰,牙 暁瑞,大藪周平,田中輝光,松山公秀
    • Organizer
      平成27年度(第68回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2015-09-26 – 2015-09-27
  • [Presentation] 外部印加磁界によるパーマロイ細線中の定在スピン波制御2015

    • Author(s)
      今村謙汰,牙 暁瑞,大藪周平,田中輝光,松山公秀
    • Organizer
      第39回 日本磁気学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-09-08 – 2015-09-11
  • [Presentation] 交換結合膜細線における定在スピン波励起の計算機シミュレーション2015

    • Author(s)
      牙 暁瑞,今村謙汰,大藪周平,田中輝光,松山公秀
    • Organizer
      第39回 日本磁気学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-09-08 – 2015-09-11
  • [Presentation] Co/Ni 細線における電流誘起磁壁移動実験2015

    • Author(s)
      田浦皓士,田中輝光,松山公秀
    • Organizer
      第39回 日本磁気学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-09-08 – 2015-09-11
  • [Presentation] Numerical study on microwave assisted spin transfer torque switching in a multilayer with perpendicular aniosotropy2015

    • Author(s)
      H. Yu,X. Ya,T. Tanaka,K. Matsuyama
    • Organizer
      第39回 日本磁気学会学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-09-08 – 2015-09-11
  • [Presentation] Structural control of standing spin wave properties in exchnage-coupled multilayer strips2015

    • Author(s)
      X. Ya, K. Imamura, T. Tanaka and K. Matsuyama
    • Organizer
      20th International Conference on Magnetism
    • Place of Presentation
      the Palau de Congressos de Catalunya, Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2015-07-05 – 2015-07-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Oscillation of standing spin wave in nanostructured ring resonator with spin transfer torque2015

    • Author(s)
      B. Peng, X. Ya, K. Imamura, T Tanaka and K. Matsuyama
    • Organizer
      20th International Conference on Magnetism
    • Place of Presentation
      the Palau de Congressos de Catalunya, Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2015-07-05 – 2015-07-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GPU-accelerated micromagnetic calculation for design of magnetic storage devices2015

    • Author(s)
      Terumitsu Tanaka and Kimihide Matsuyama
    • Organizer
      Collaborative Conference on 3D & Materials Research
    • Place of Presentation
      BEXCO, Busan, Korea
    • Year and Date
      2015-06-15 – 2015-06-19
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Microwave assisted spin transfer torque switching in a vertically integrated logic-in-memory architecture2015

    • Author(s)
      H. Yu, X. Ya, T. Tanaka and K. Matsuyama
    • Organizer
      IEEE International Magnetics Conference
    • Place of Presentation
      China National Conventional Center, Beijing, China
    • Year and Date
      2015-05-11 – 2015-05-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Controlling of synthesized standing spin wave configuration with external fields2015

    • Author(s)
      K. Imamura, X. Ya, T. Tanaka and K. Matsuyama
    • Organizer
      IEEE International Magnetics Conference
    • Place of Presentation
      China National Conventional Center, Beijing, China
    • Year and Date
      2015-05-11 – 2015-05-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Numerical analysis on two dimensional standing spin waves in microstructured exchange-coupled hard/soft bilayer strips2015

    • Author(s)
      X. Ya, K. Imamura, T. Tanaka and K. Matsuyama
    • Organizer
      IEEE International Magnetics Conference
    • Place of Presentation
      China National Conventional Center, Beijing, China
    • Year and Date
      2015-05-11 – 2015-05-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Shingled magnetic recording combined with microwave-assisted magnetization reversal for granular exchange-coupled composite media2015

    • Author(s)
      Terumitsu Tanaka, Shota Kashiwagi, Yasushi Kanai and Kimihide Matsuyama
    • Organizer
      EMN Phuket Meeting 2015
    • Place of Presentation
      Holiday Inn Resort, Phuket, Thailand
    • Year and Date
      2015-05-04 – 2015-05-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 九州大学 松山研究室

    • URL

      http://spin.ed.kyushu-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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