| Project/Area Number |
22KJ1815
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| Project/Area Number (Other) |
22J12061 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 29010:Applied physical properties-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小林 裕太 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | カイラル反強磁性体 / スピントロニクス / スピントルク |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、カイラル反強磁性体Mn3Irの特異なスピントルクを解明し面直磁化磁気メモリを実証することである。SOT磁化反転磁気メモリの書き込み層に用いられる重金属層は注入されるスピンの向きが面内方向を向くためアシスト磁場が必要になり素子構造が複雑化してしまうという問題がある。申請者はカイラル反強磁性体では方向の異なるスピンを注入できることに着目し、外場なしでの磁化反転の実証を目指している。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、2つの観点からカイラル反強磁性体の新規スピントルク調査を行った。
第一に、ダイヤモンド量子センサーを用いてカイラル反強磁性体L12-Mn3Irの磁気ドメインを調査した。調査の結果ドメインの大きさが数十nm以下であることが明らかになった。本研究は新規スピントルクを制御していくうえで、ドメイン構造が重要な寄与を持つことを明らかにしたものである。
第二に、新規スピントルクの高精度な検出手法の開発を行った。本手法はインピーダンス測定法を用いることで、既存の検出手法に比較して高い測定精度をもつ。更に、既存の手法では切り分けが困難であったバックグラウンド信号を切り分けることが可能である。今後、本手法のカイラル反強磁性体への応用が期待される。
更に、新規スピントルクを示す他の材料探索という観点での研究も行った。巨大な新規スピントルクが予測されている交換磁性体RuO2の成膜を行い、その磁気輸送特性の調査を行った。輸送測定の結果RuO2は期待されている反強磁性的磁気構造を持っていることが明確に示された。今後、巨大な新規スピントルクの観測が期待される。
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