• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

強磁性メゾスコピック系におけるスピン依存伝導ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 13J04229
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)(実験)
研究機関大阪大学

研究代表者

田中 崇大  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード磁気渦 / 強磁性体 / メゾスコピック / トンネル磁気抵抗素子 / 電流雑音
研究実績の概要

一般に強磁性体は、静磁エネルギー、磁気異方性エネルギー、交換エネルギーによって決まる自由エネルギーが最小になるように磁気構造をとる。サブマイクロスケールの強磁性体の円盤では、交換エネルギーと静磁エネルギーの競合の結果、磁気構造は渦状になることが知られている。この渦の中心では、垂直磁化成分を持つ微小領域(磁気コア)が現れる。この磁気コアの向きを磁気渦の極性と呼び、磁場によって制御することが可能である。本研究はこの極性の反転の電気的検出を目的として行った。
本研究では、磁気渦の極性を検出する方法として2次元電子系に作製されたマイクロキャビティの磁気抵抗に注目した。マイクロキャビティ内を伝導する電子は、キャビティ内を何度も行き来することで磁気コアからの漏れ磁場の影響を強く受けることが期待される。磁気コアからの漏れ磁場によるマイクロキャビティの抵抗変化を電気的に検出することで、磁気渦の極性が検出できると期待される。今回2次元電子系にマイクロキャビティを作製し、その直上にパーマロイの磁気円盤を作り込んだ。その試料の磁気抵抗を測定を行った。測定は希釈冷凍機中で行った。その結果、磁気抵抗にヒステリシスが見られた。しかし、そのヒステリシスは超電導マグネットによるものが大きく、磁気渦の極性反転によるヒステリシスを検出することができなかった。マグネットによるヒステリシスを取り除くことが今後の課題である。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Anomalous behavior of 1/f noise in graphene near the charge neutrality point2016

    • 著者名/発表者名
      Shunpei Takeshita, Sadashige Matsuo, Takahiro Tanaka, Shu Nakaharai, Kazuhito Tsukagoshi, Takahiro Moriyama, Teruo Ono, Tomonori Arakawa, and Kensuke Kobayashi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 108 号: 10 ページ: 103106-103106

    • DOI

      10.1063/1.4943642

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Edge Mixing Dynamics in Graphene p-n Junctions in the Quantum Hall Regime2015

    • 著者名/発表者名
      Sadashige Matsuo, Shunpei Takeshita, Takahiro Tanaka, Shu Nakaharai, Kazuhito Tsukagoshi, Takahiro Moriyama, Teruo Ono, and Kensuke Kobayashi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 6 号: 1 ページ: 8066-8066

    • DOI

      10.1038/ncomms9066

    • NAID

      120005743658

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Leak current estimated from the shot noise in magnetic tunneling junctions2014

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, T. Arakawa, M. Maeda, K. Kobayashi, Y. Nishihara, T. Ono, T. Nozaki, A. Fukushima, S. Yuasa
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 105 号: 4

    • DOI

      10.1063/1.4891556

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Avalanche electron bunching in Corbino disk in quantum Hall effect breakdown regime2014

    • 著者名/発表者名
      K. Chida, T. Hata, T. Arakawa, S. Matsuo, Y. Nishihara, T. Tanaka, T. Ono, and K. Kobayashi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 89 号: 23

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.235318

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation of finite excess noise in the voltage-biased quantum Hall regime as a precursor for breakdown2013

    • 著者名/発表者名
      Kensaku Chida, Tomonori Arakawa, Sadashige Matsuo, Yoshitaka Nishihara, Takahiro Tanaka, Daichi Chiba, Teruo Ono, Tokuro Hata, Kensuke Kobayashi, Tomoki Machida
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 87 号: 15

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.155313

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Leak Current Contribution in Epitaxial Fe/MgO/Fe Magnetic Tunneling Junctions Determined by Shot Noise Measurement2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka, Tomonori Arakawa, Masahiro Maeda, Teruo Ono, Kensuke Kobayashi, Takayuki Nozaki, Akio Fukushima, Shinji Yuasa
    • 学会等名
      International Symposium on Material Sciences (ISMS2015)
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2015-11-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グラフェン薄膜における1/f雑音の測定2015

    • 著者名/発表者名
      竹下俊平, 松尾貞茂, 田中崇大, 中払周, 塚越一仁, 森山貴広, 小野輝男, 小林研介
    • 学会等名
      日本物理学2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Bias-voltage-dependent 1/f noise in graphene device2015

    • 著者名/発表者名
      Shunpei Takeshita, Sadashige Matsuo, Takahiro Tanaka, Shu Nakaharai, Kazuhito Tsukagoshi, Takahiro Moriyama, Teruo Ono, Kensuke Kobayashi
    • 学会等名
      21st International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems (EP2DS-21)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バリスティック検出器を用いた磁気渦コアの極性検出の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      田中崇大、河村智哉、荒川智紀、田辺賢士、小林研介、山田啓介、仲谷栄伸、小野輝男
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      東京都新宿区早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] グラフェンp-n接合における1/f雑音の測定2015

    • 著者名/発表者名
      竹下俊平、松尾貞茂、田中崇大、中払周、塚越一仁、森山貴広、小野輝男、小林研介
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      東京都新宿区早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Leak Current Contribution in Epitaxial Fe/MgO/Fe Magnetic Tunneling Junctions Determined by Shot Noise Measurement2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka, Tomonori Arakawa, Masahiro Maeda, Kensuke Kobayashi, Yoshitaka Nishihara, Teruo Ono, Takayuki Nozaki, Akio Fukushima, Shinji Yuasa
    • 学会等名
      The 1st International Symposium Interactive Materials Science Cadet Program
    • 発表場所
      Hotel Hankyu Expo Park , Osaka, Japan
    • 年月日
      2014-11-16 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Avalanche electron bunching in a Corbino disk in Quantum Hall Effect Breakdown2014

    • 著者名/発表者名
      Tokuro Hata, Takahiro Tanaka, Tomonori Arakawa, Kenji Tanabe, Kensuke Kobayashi
    • 学会等名
      The 1st International Symposium Interactive Materials Science Cadet Program
    • 発表場所
      Hotel Hankyu Expo Park , Osaka, Japan
    • 年月日
      2014-11-16 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超高移動度量子細線における電流雑音の増大の観測2014

    • 著者名/発表者名
      西原禎孝、小野輝男、荒川智紀、田辺賢士、田中崇大、則元将太、小林研介、Thomas Ihn、Clemens Rossler、Klaus Ensslin
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Shot noise in graphene pn junction in quantum Hall regime2014

    • 著者名/発表者名
      Shunpei Takeshita、 Sadashige Matsuo、 Takahiro Tanaka、 Shu Nakaharai、 Kazuhito Tsukagoshi、 Takahiro Moriyama、 Teruo Ono、 Kensuke Kobayashi
    • 学会等名
      4th Summer School on Semiconductor/Superconducting Quantum Coherence Effects and Quantum Information
    • 発表場所
      Hotel Sun valley Nasu、 Tochigi、 Japan
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] SQUIDを用いた磁気渦の極性反転検出の試み2014

    • 著者名/発表者名
      田中崇大、荒川智紀、田辺賢士、小林研介、小野輝男
    • 学会等名
      日本物理学2014年秋季大会
    • 発表場所
      愛知県春日井市中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高移動度二次元電子系に作製された量子細線における電流揺らぎの測定II2014

    • 著者名/発表者名
      西原禎孝、小野輝男、荒川智紀、田辺賢士、田中崇大、則元将太、小林研介、Thomas Ihn、Clemens Rossler、Klaus Ensslin
    • 学会等名
      日本物理学2014年秋季大会
    • 発表場所
      愛知県春日井市中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] グラフェンpn接合における伝導度測定とショット雑音の試み2014

    • 著者名/発表者名
      竹下俊平、松尾貞茂、田中崇大、中払周、塚越一仁、森山貴広、小野輝男、小林研介
    • 学会等名
      日本物理学2014年秋季大会
    • 発表場所
      愛知県春日井市中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Precise Shot Noise Measurement in a Clean Quantum Point Contact2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Nishihara, Teruo Ono, Tomonori Arakawa, Takahiro Tanaka, Shota Norimoto, Kensuke Kobayashi, Thomas Ihn, Clemens Rössler, Klaus Ensslin
    • 学会等名
      the 32nd International Conference on Physics of Semiconductors (ICPS2014)
    • 発表場所
      The Austin Convention Center, Austin, Texas, USA
    • 年月日
      2014-08-10 – 2014-08-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Leak Current Contribution in Epitaxial Fe/MgO/Fe Magnetic Tunneling Junctions Determined by Shot Noise Measurement2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka, Tomonori Arakawa, Masahiro Maeda, Yoshitaka Nishihara, Teruo Ono, Kensuke Kobayashi, Takayuki Nozaki, Akio Fukushima, Shinji Yuasa
    • 学会等名
      International Magnetics Conference (INTERMAG 2014)
    • 発表場所
      The International Congress Center Dresden, Dresden, Germany
    • 年月日
      2014-05-04 – 2014-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] トンネル磁気抵抗素子におけるショット雑音の膜厚依存性II2014

    • 著者名/発表者名
      田中崇大, 荒川智紀, 前田正博, 西原禎孝, 小野輝男, 小林研介, 野崎隆行, 福島章雄, 湯浅新治
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] バリスティック検出器を用いた磁気渦コアの極性検出の試み2013

    • 著者名/発表者名
      田中崇大、荒川智紀、田辺賢士、小林研介、小野輝男
    • 学会等名
      日本物理会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス
    • 年月日
      2013-09-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Barrier Thickness Dependence of the Shot Noise in the Epitaxial Fe/MgO/Fe Magnetic Tunneling Junctions2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka, Tomonori Arakawa, Kensaku Chida, Yoshitaka Nishihara, Daichi Chiba, Teruo Ono, Masahiro Maeda, Kensuke Kobayashi, Takayuki Nozaki, Akio Fukushima, Shinji Yuasa
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Metallic Multilayers
    • 発表場所
      京都リサーチパーク
    • 年月日
      2013-05-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi