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ナノ磁性体における量子伝導機構と巨視的トンネル効果

研究課題

研究課題/領域番号 11440116
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

宮島 英紀  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70166180)

研究分担者 齊藤 英治  慶應義塾大学, 理工学部, 助手 (80338251)
白濱 圭也 (白浜 至也)  慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (70251486)
小野 輝男  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (90296749)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2001年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2000年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1999年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
キーワードナノ磁性体 / 量子伝導 / スピトロニクス / トンネル効果 / 量子ナノワイヤ / 量子コンダクタンス / Aharonov Bohm効果 / 磁壁移動 / 量子ナノワイヤー / AB効果 / ナノリング / 弱局在 / 磁性細線 / ナノワイヤー
研究概要

本年度はナノ磁性体における量子伝導物性の最も基礎的な現象であるコヒーレントな電子伝導について、バリスティック領域及び拡散領域の両面から研究を行った。電子線リソグラフィー法によって作成したサブミクロンサイズのFeNiリング及びブレークジャンクション法で作製したNi量子細線について詳細な電気抵抗測定から、強磁性体におけるアハロノフボーム(AB)効果の観測、コンダクタンスの量子化現象の顕著な外部磁場・電場依存性の発見といった新たな知見を得ることに成功した。このように、強磁性金属においても明確な量子伝導現象が観測されたことは、強磁性体金属を用いたスピン偏極系の量子伝導物性の基礎的研究や量子伝導を利用した磁気測定素子への応用への可能性を示している。さらに、Ni量子細線におけるバリスティックな伝導は磁気構造や印加したバイアス電圧の変化に伴って敏感に変わることが観測され、ナノ磁性体の量子輸送特性が電子構造に強く依存していることが明らかになった。一方で、強磁性体では拡散領域においても磁気構造と強く結合した量子伝導が予想されているが、本年度の研究では磁気構造と量子伝導との相関を明らかにするには至らなかった。ナノ磁性体特有の形状磁気異方性を積極的に利用することで磁気構造を制御した量子伝導現象を観測可能であると考えており、現在準備準備を進めているところである。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] T.Hinoue, H.Miyajima., et al.: "Magnetization process of ferromagnetic-supercondnotor hybrid films"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 1583-1584 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ono, H.Miyajima., et al.: "Magnetic and transport properties of magnetic wires down to 20nm in width"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 1831-1832 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ooka, H.Miyajima., et al.: "Conductance quantization in ferromagnetic Ni nanowire"Journal of Magnetism and magnetic Materials. 226-230. 1848-1849 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Katsuno, H.Miyajima., et al.: "Galvandmagnetic effect and domain wall resistance of ferromagnetic Fe-Ni wire in submicrometer width"Journal of Magnetism and magnetic Materials. 226-230. 1864-1866 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ono, H.Miyajima., et al.: "Magnetization reversal and electric tramsport in terromagnetic nanowires"Materials Science and Engineering. B84. 126-132 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Saitoh, H.Miyajima., et al.: "Aharonov-Bohm Osillation of Resistance observed in a Ferromagnetic Fe-Ni Nanoring"Applied Physics Letters. (inn press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hinoue and H. Miyajima et al.: "Magnetization process of ferromagnetic-superconductor hybrid films"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 1583-1584 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ono, H. Miyajima et al.: "Magnetic and transport properties of magnetism wires down to 20nm in width"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 1831-1832 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ooka, H. Miyajima et al.: "Conductance quantization in ferromagnetic Ni nanowire"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 1848-1849 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Katsuno, H. Miyajima et al.: "Galvanomagnetic effect and domain wall resistance of ferromagnetic Fe-Ni wire in submicrometer width"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 1864-1866 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ono, H. Miyajima et al.: "Magnetization reversal and electric transport in ferromagnetic nanowires"Materials Science and Engineering. B84. 126-132 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Saitoh, H. Miyajima et al.: "Aharonov-Bohm Osillation of Resistance observed in a"Applied Physics Letters. (in press). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hinoue, H.Miyajima et al.: "Magnetization process of ferromagnetic-superconduetor hybrid films"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 1583-1584 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ono, H.Miyajima et al.: "Magnetic and transport properties of magnetic wires down to 20mm in width"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 1831-1832 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ooka, H.Miyajima et al.: "Conductance quantization in ferromagnetic Ni nanowire"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 1848-1849 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Katsuno, H.Miyajima et al.: "Galvanomagnetic effect and domain wall resistance of ferromagnetic Fe-Ni wire in submicrometer width"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 1864-1866 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ono, H.Miyajima et al.: "Magnetization reversal and electric transport in ferromagnetic nanowires"Materials Science and Engineering. B84. 126-132 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 宮島英紀: "磁気特性への挑戦"ふえらむ(日本鉄鋼協会誌). 6. 948-953 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 宮島英紀: "メゾスコピック系の磁性"ふえらむ(日本鉄鋼協会会誌). 5巻:6号. 409 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 勝野弘,新山卓,小野輝男,宮島英紀: "局所磁場下におけるパーマロイ細線の電流磁気効果"日本応用磁気学会誌. 24巻,9号. 1254 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 檜上竜也,清水正義,小野輝男,宮島英紀: "強磁性体-超伝導体複合構造膜の磁化過程"日本応用磁気学会誌. 24巻,9号. 1258 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 小野輝男,大岡豊,宮島英紀: "強磁性ポイントコンタクトの量子化コンダクタンスと巨大磁気抵抗"まてりあ(日本金属学会会誌). 39巻・6号. 531 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ono,Y.Ooka,H.Miyajima and Y.Otani: "2e^2/h to e^2/h switching of quantum conductance associaite d with a change in nanoscale terromagntic domain structure"Applied Physics Letters. 75. 1622-1624 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nozaki,K.Matsuyama,T.Ono and H.M.Yajima: "Micromagnetic Structure Analysis of Hend-on-Hend-Type180゜ Domain Wall in submicron Size Co Wires"Jpn J.Appl.Phys.. 38. 6282-6286 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Shirahama,H.Suto.Oleg I.Kirichek,K. Kono: "Wigner solid on the free surface of superfluid ^3He"Physica B. 284-288(in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2020-05-15  

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