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微細加工磁性体の伝導と磁性

研究課題

研究課題/領域番号 09044153
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 金属物性
研究機関名古屋大学

研究代表者

井上 順一郎  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60115532)

研究分担者 MATHON J.  シティ大学, 数学科, 教授
BAUER G.E.W.  デルフト大学, 応用物理学部, 教授
宮崎 照宣  東北大学, 工学研究科, 教授 (60101151)
新庄 輝也  京都大学, 化学研究所, 教授 (70027043)
前川 禎通  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60005973)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1998年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1997年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード強磁性トンネル接合 / 磁気抵抗効果 / 金属細線の磁壁 / 微粒子薄膜 / 単原子層積層人工格子 / クーロン ブロッケード / 微小磁性体ドット配列 / 超伝導体 / 磁性体複合系 / 単原子積層人工格子 / クーロンブロッケード / 金属細線 / 微粒子金属膜 / 単原子積層、人工格子 / 磁壁による抵抗 / クーロンブロッケイド
研究概要

近年、ナノメータースケールの磁性体の伝導と磁性の研究が非常に興味を持たれている。高密度記録媒体や磁気ヘッドへの応用という技術的重要性がその第一の理由である。第二の理由は、電子のスピンと電荷が絡んだメゾスコピック系の物理に対する興味である。これらの系は、金属磁性体、絶縁体、超伝導体など様々な物質の複合体であり、そこで電子が新しい振る舞いを見せる可能性があるからである。本研究では、強磁性体/絶縁体におけるトンネル型磁気抵抗効果(TMR)、金属細線の磁壁と電気伝導、強磁性体/超伝導体における伝導、および微小磁性体ドット配列と単原子層人工格子における磁性と研究課題として取り上げた。以下に本年度の研究成果の概略を記す。
1. 強磁性トンネル接合におけるTMRに関する実験としては、リード線のスピン分極率、絶縁層厚、絶縁ポテンシャルの高さおよび非弾性トンネル効果がTMRにもたらす影響を系統的に調べた。さらに、光リソグラフィを用いた微細トンネル接合、スピンバルブ型トンネル接合の作製に成功した。
2. 二重強磁性トンネル接合におけるクーロンブロッケード、スピン蓄積、コトンネリングがTMRに及ぼす効果を明らかにした。
3. グラニュラ薄膜におけるTMRの詳細な実験を行い、その結果をコトンネリング効果により説明した。
4. 磁壁や界面における電子散乱が電気抵抗やTMRに及ぼす効果を明らかにした。
5. 磁壁による電気抵抗の実験的研究を行い、磁壁の移動速度をTMRを利用した明らかにした。
6. 強磁性体/超伝導体の組み合わせにおける伝導現象の理論予測および測定を行った。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (66件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (66件)

  • [文献書誌] H.Itoh: "Tunnel conductance in strong disordered limit" J.Magn.Soc.Jpn. 23・4. 52-54 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yoshida: "Theory of spin polarized tunneling in superconducting…" J.Phys.Soc.Jpn. in press.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takahashi: "Effect of Coulomb blockade on magnetoresistance in terromagnetic junctions" Phys.Rev.Lett.80. 1758-1761 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ono: "Magnetization reversal in submicron magnetic wire studied by using giant magnetoresistance effect" Appl.Phys.Lett.72. 1116-1117 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shinjo: "Nano structured magnetism ; Studies of multilayers on microstructured substrates" J.Magn.Magn.Mater.177-181. 31-36 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Mibu: "Magnetoresistance of block-wall-type magnetic structures induced in NiFe/CoSm exchange-sparing bilayers" Phys.Rev.B. 58. 6442-6446 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Tezuka: "Temperature and applied voltage dependence of magnetoresistance ratio in Fe/Al oxide/ Fe junctions" Jpn.J.Appl.Phys.37. L218-L220 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Miyazaki: "Spin-polarized magnetic tunneling magnetoresistive effect in rarious junctions" J.Phys.D : Appl.Phys.31. 630-630 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takanashi: "Oscillatory perpendicular magnetic anisotropy and lattice plane spacing in Fe/Au superlattices" Appl.Phys.Lett.72. 737-739 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Mitani: "Enhanced magnetoresistance in insulating granular" Phys.Rev.Lett.81. 2799-2802 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Otani: "Magnetic and transport properties of sub-micron ferromagnetic wires" IEEE Trans.Magn.34. 1096-1100 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.B.A.N.van Hoof: "Ab-initio magnetoresistance in magnetic domain walls" Phys.Rev.B. 59. 138-141 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Brataas: "Spin accumulation in ferromagnetic quantum dot devices" Phys.Rev.B. 59. 93-96 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Villeret: "Calculation of the perpendicular giant magnetoresistance" Phys.Rev.B. 57. 3474-3480 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Mathon: "Quanatum oscillation of the spin density in magnetic mulatilayers" Phys.Rev.B. 59. 6344-6350 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Fruchart: "Enhanced coercivity in sub-micrometer-sized ultrathin epitaxial dots with in-plane magnetization" Phys.Rev.Lett.82・6. 1305-1308 (1999)

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  • [文献書誌] D.Giroud: "Superconducting proximity effect in a mesoscopic ferromagnetic wire" Phys.Rev.B. 58. R11872-11875 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Itoh, J.Inoue, S.Maekawa and P.Bruno: "Tunnel conductance in strong disordered limit" J.Magn.Soc.Jpn.23. 52-54 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yoshida, Y.Tanaka, J.Inoue and S.Kashiwaya: "Theory of spin polarized tunneling in superconducting Sr_2RuO_4" J.Phys.Soc.Jpn.(in press).

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takahashi and S.Maekawa: "Effect of Coulomb blockade on magnetoresistance in ferromagnetic tunnel junctios" Phys.Rev.Lett.80. 1758-1761 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ono, h.Miyajma, K.Shigeto and T.Shinjo: "Magnetization reversal in submicron magnetic wire studied by using giant magnetoresistance effect" Appl.Phys.Lett.72. 1116-1117 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shinjo and T.Ono: "Nanostructured magnetism : Studies of multilayers prepared on microstructured substrates" J.Magn.Magn.Mater.177-181. 31-36 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Mibu, T.Nagahama and T.Shinjo: "Magnetoresistance of Bloch-wall-type magnetic structures induced in NiFe/CoSm exhange-spring bilayers" Phys.Rev.B. 58. 6442-6446 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Tezuka and T.Miyazaki: "Temperature and applied voltage dependence of magnetoresistance ratio in Fe/Al oxide/Fe junction" Jpn.J.Appl.Phys.37. L218-L220 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Miyazaki, N.Tezuka, et al.: "Spin-polarized magnetic tunneling magnetoresistive effect in various junctions" J.Phys.D : Appl.Phys.31. 630-636 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takanashi, S.Mitani, K.Himi and H.Fujimori: "Oscillatory perpendicular magnetic anisotropy and lattice plane spacing in Fe/Au superlattices" Appl.Phys.Lett.72. 737-739 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Mitani, S.Takahashi, K.Takanashi, K.Yakushiji, S.Maekawa and H.Fujimori: "Enhanced magnetoresistance in insulating granular systems : evidence for higher-order tunneling" Phys.Rev.Lett.81. 2799-2802 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Otani, S.G.Kim and K.Fukamichi: "Magnetic and transport properties of sub-micron ferromagnetic wires" IEEE Trans.Magn.34. 1096-1100 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.B.A.N.van Hoof, K.M.Schep, A.Brataas, P.J.Kelly, and G.E.W.Bauer: "Ab-initio magnetoresistance in magnetic domain walls" Phys.Rev.B. 59. 138-141 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Brataas, Yu.V.Nazarov, J.Inoue, and G.E.W.Bauer: "Spin accumulation in ferromagnetic quantum dot devices" Phys.Rev.B. 59. 93-96 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Villeret, J.Mathon, R.B.Muniz, and J.d'Albuquerque e Castro: "Calculation of the perpendicular giant magnetoresistance of Co/Cu (001) lateral superlattices" Phys.Rev.B. 57. 3474-3480 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Mathon, A.Umerski, Murielle Villeret, and R.B.Muniz: "Quantum oscillations of the spin density in magnetic multilayers" Phys.Rev.B. 59. 6344-6350 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Fruchart, I.-P.Nozieres, W.Wernsdorfer, D.Givord, F.Rousseaux and D.Decanini: "Enhanced coercivity in sub-micrometer-sized ultrathin epitaxial dots with in-plane magnetization" Phys.Rev.Lett.82 (6). 1305-1308 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Giroud, H.Courtois, K.Hasselbach, D.Mailly and B.Pannetier: "Superconducting proximity effect in a mesoscopic ferromagnetic wire" Phys.Rev.B. 58. R11872-11875 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Itoh,T.Kumazaki,J.Inoue and S.Maekawa: "Numerical study of magnetoresistance in ferro magnetic tunnel junctions" Jpn.J.Appl.Phys.37No.10. 5554-5559 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Itoh,J.Inoue,S.Maekawa and P.Bruno: "Tunnel conductance in strong disordered limit" J.Magn.Soc.Jpn.23. 52-54 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 井上順一郎、伊藤博介: "トンネル型磁気抵抗効果の理論" まてりあ. 37. 731-735 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takahashi and S.Maekawa: "Effect of Coulomb blockade on magnetoresistance in ferromagnetic tunnel junctios." Phys.Rev.Lett.80. 1758-1761 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ono,h.Miyajima,K.Shigeto and T.Shinjo: "Magnetization reversal in submicron magnetic wire studied by using giant magnetoresistance effect." Appl.Phys.Lett.72. 1116-1117 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shinjo and T.Ono: "Nanostructured magnetism:Studies of multilayers prepared on microstruc-tured substrates" J.Magn.Magn.Mater.177-181. 31-36 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Tezuka and T.Miyazaki: "Temperature and applied voltage dependence of magnetoresistance ratio in Fe/Al oxide/Fe junction" Jpn.J.Appl.Phys.37. L218-L220 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Miyazaki,N.Tezuka.et al.: "Spin-polarized magnetic tunneling magnetoresistive effect in various junctions" J.Phys.D.:Appl.Phys.31. 630-636 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohtani,S.G.Kim,T.Toda and K.Fukamichi: "Magnetization reversal in submicron ferromagnetic dots and antidots arrays" IEEE Trans.Magn.34. 1090 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takanashi,S.Mitani,K.Himi and H.Fujimori: "Oscillatory perpendicular magnetic anisotropy and lattice plane spacing in Fe/Au superlattices" Appl.Phys.Lett.72. 737-739 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Mitani,S.Takahashi,K.Takanashi,K.Yakushiji,S.Maekawa and H.Fujimori: "Enhanced magnetoresistance in insulating granular systems:evidence for higher-order tunneling" Phys.Rev.Lett.81. 2799-2802 (1988)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Brataas,G.Tatara,and G.E.W.Bauer: "Domain wall resistivity in diffuse ferromagnets" Phil.Mag. B78. 545-548 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Itoh,T.Kumazaki,J.Inoue and S.Maekawa: "Numerical study of magnetoresistance in ferro magnetic tunnel junctions" Jpn.J.Appl.Phys.37No.10. 5554-5559 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Itoh,J.Inoue,S.Maekawa and P.Bruno.: "Tunnel conductance in strong disordered limit." J.Magn.Soc.Jpn.23. 52-54 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 井上順一郎、伊藤博介: "トンネル型磁気抵抗効果の理論" まてりあ. 37. 731-735 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takahashi and S.Maekawa: "Effect of Coulomb blockade on magnetoresistance in ferromagnetic tunnel junctios." Phys.Rev.Lett.80. 1758-1761 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ono,h.Miyajima,K.Shigeto and T.Shinjo: "Magnetization reversal in submicron magnetic wire studied by using giant magnetoresistance effect." Appl.Phys.Lett.72. 1116-1117 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shinjo and T.Ono: "Nanostructured magnetism:Studies of multilayers prepared on microstruc-tured substrates" J.Magn.Magn.Mater.177-181. 31-36 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Inoue: "Magnetic and transport properties of Mn oxides films" J.Phys.D:Appl.Phys.31. 1-6 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Itoh: "Perpendicular electrical transport through a single random interface" Physica B. 237-238. 264-266 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takahashi: "Effect of Coulomb blockade on magnetoregistance in ferromagnetic tunnel juuctions" Phys.Rev.Lett.(in press).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nagahama: "The magnetization process and magnetoresistance of exchange-spring bilayer systems" J.Phys.D:Appl.Phys.31. 43-49 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Tezuka: "Temperature and Applied Voltage Dependence of Magnetorisistance Ratio in Fe/Al oxide /Fe Junction" Jpn.J.Appl.Phys.37. L221-L223 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kumagai: "Temperature Dependence of the Spin Tunneling Magnetoresistive Effect on Ni/Fe/Co/Al_2O_3/Co/NiFe/FeMn Junction" Jpn.J.Appl.Phys.36. L1498-L1500 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Miyazaki: "Spin tunneling in Ni-Fe/Al_2O_3/Co junction devices" J.Appl.Phys.81(8). 3753-3757 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 三谷 誠司: "グラニュラー系のトンネル型GMR" 固体物理. 32・4. 29-39 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Mitani: "Coherent Layered Structures in Fe/Au Monatomic Multilayers with Addition of Fractional" Jpn.J.Appl.Phys.36・8A. L1045-L1047 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takanashi: "Oscillatory perpendicular magnetic amisotropy and latticeplane spacing in Fe/Au Superlattices" Appl.Phys.Lett.72・7(in press). (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大谷 義近: "Magnetic and transport properties in micron-sized magnets and their composites" 日本応用磁気学会誌. 21・3. 129 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大谷 義近: "Magnetic domain walls and eletron transport properties in mesoscopic magnets" 固体物理. 33・2. 113 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.Mathon: "Oscillations with Co and Cu thickness of the current-perpendicular-to-plane giant magnetoresistance of a Co/Cu/Co(001)trilayer" Phys.Rev.B. 55. 14378 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.Mathon: "Tight-binding theory of tunneling giant magnetoresistance" Phys.Rev.B. 56. 11810 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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