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低消費電力スピントロニクスを指向した電気駆動型垂直磁化マルチフェロイクス

Research Project

Project/Area Number 18F18353
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Review Section Basic Section 26010:Metallic material properties-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

谷山 智康  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (10302960)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ZHENG MING  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2018-11-09 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2018: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Keywords磁性 / スピントロニクス
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、強磁性体と強誘電体とからなるマルチフェロイクへテロ構造を利用することで、電流を用いない電界のみによる磁化配向制御の実証とその物理機構の解明を目的としている。本年度実施した研究概要について以下に記す。
(1)強磁性FeRh/PMN-PTヘテロ構造における磁気特性の電界効果
昨年度に引き続き、B2規則構造を持つFeRh規則合金に対して、その強磁性組成領域に着眼し、強磁性FeRhと強誘電体PMN-PTとのヘテロ構造をMBE法およびPLD法により作製した。作製した強磁性FeRh/PMN-PTヘテロ構造に対して、磁気特性の電界効果を磁気光学Kerr効果を用いて評価した。その結果、Kerr信号に特異なヒステリシス挙動が観測された。このKerr信号の電界ヒステリシスは、強誘電体の歪曲線と類似した電界に対して対称な成分と電界に対して反対称な成分からなり、反対称成分に起因して、異なる二つの残留電界状態が現れることが明らかとなった。この残留電界状態は、PMN-PTの109度分極スイッチング過程とそれに起因する界面磁気弾性効果により解釈される。
(2)強磁性FeRh/PMN-PTヘテロ構造における強磁性共鳴の分極依存性
上記のヘテロ構造の異なる二つの残留電界状態に対して、強磁性共鳴測定を行った。その結果、強磁性共鳴の磁場依存性が、残留電界状態に大きく依存する共鳴周波数帯を持つことを見出した。具体的には、7.65GHzにおいて特に顕著な強磁性共鳴スペクトルの残留電界状態依存性が発現することがわかった。(1)の結果に基づいて、今回見出された強磁性共鳴スペクトルの残留電界状態依存性は、界面磁気弾性効果に伴う磁気異方性の電界効果に起因した結果として理解される。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] 中国鉱業大学(中国)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Compositional dependence of Gilbert damping constant of epitaxial Fe100-xRhx thin films2019

    • Author(s)
      T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 115 Issue: 14 Pages: 142403-142403

    • DOI

      10.1063/1.5120597

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Temperature dependence of Gilbert damping constant of FeRh thin films2020

    • Author(s)
      T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • Organizer
      New Perspective in Spin Conversion Science (NPSCS2020)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] FeRh規則合金薄膜のダンピング定数と有効磁化の温度依存性2020

    • Author(s)
      宇佐見, 伊藤, 谷山
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Modification of the phase transition of FeRh thin films induced by capping of heavy metals2019

    • Author(s)
      T. Usami, T. Noda, M. Itoh, and T. Taniyama
    • Organizer
      Joint European Magnetic Symposia
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Low Gilbert damping in ordered Fe1-xRhx thin films2019

    • Author(s)
      T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • Organizer
      Joint European Magnetic Symposia
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fe1-xRhx 規則合金におけるダンピング定数の温度依存性2019

    • Author(s)
      宇佐見, 伊藤, 谷山
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 界面マルチフェロイク材料の創製とその機能応用2019

    • Author(s)
      谷山
    • Organizer
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Voltage control of ferromagnetic resonance in FeRh/PMN-PT multiferroic heterostructures2019

    • Author(s)
      M. Zheng, T. Usami, T. Taniyama
    • Organizer
      第43回日本磁気学会学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Interfacial multiferroics for low energy spintronic applications2019

    • Author(s)
      T. Taniyama
    • Organizer
      NPG Asia Materials Symposium
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 界面マルチフェロイクスにおける電気磁気効果2019

    • Author(s)
      谷山
    • Organizer
      CSRN-Tokyo ワークショップ
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] "Interface-Related Magnetic Phenomena in Novel Heterostructures" in Novel Structured Metallic and Inorganic Materials2019

    • Author(s)
      T. Taniyama
    • Total Pages
      14
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9789811376108
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] ホームページ

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      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] ホームページ

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      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-11-12   Modified: 2024-03-26  

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