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磁性合金ナノドットハイブリッド集積によるスピン物性制御と新機能メモリ応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H02239
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

宮崎 誠一  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70190759)

研究分担者 牧原 克典  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90553561)
大田 晃生  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任助教 (10553620)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2015年度)
配分額 *注記
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2015年度: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
キーワード磁性ドット
研究実績の概要

本研究では、異なるサイズのFePtナノドット二層構造において、外部磁場印加方向が局所電気伝導特性に及ぼす影響を評価した。具体的には、p-Si(100)基板上に膜厚~2.0nmの熱酸化膜を形成後、EB蒸着によりFe薄膜(膜厚~0.9nm)とPt薄膜(膜厚~1.1nm)の積層膜を形成し、60MHz高周波電力の誘導結合により励起・生成した高密度水素プラズマを用いて平均高さ~5.1nmのFePtナノドットを形成した。その後、EB蒸着によりSiOX薄膜(~2.0nm)堆積を行い、引き続き、Pt(~2.8nm)/Fe(~2.3nm)積層膜のH2-RP処理により平均高さ~7.9nmのFePtナノドットを形成し、Si基板裏面に、Alコンタクト層を蒸着形成した。形成した2層構造の局所電気伝導特性を、非磁性RhコートSiカンチレバーを用いて評価した結果、初期状態では、Tipバイアス-7.0V近傍で電流レベルの増大が認められ、4.5kOeの磁場を面直方向に印加した場合においては、大幅な電流レベルの増大・しきい値電圧の低下が認められた。その後、逆方向磁場を0.5kOe印加した場合、非印加時に比べ僅かに電流値が減少することが分かった。また、初期外部磁場と逆向きの外部磁場1.5kOeを印加した場合では、顕著な変化は認められないものの、2.5kOe以上印加した際、再び大幅な電流レベルの増大・しきい値電圧の低下が認められた。これらの結果は、I-V特性が上下のドットの磁化の平行、反平行により大きく変化し、保磁力の小さなドットの磁化状態を制御することで電子輸送の制御が可能であることを示している。

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

(1件)
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Crystalline Structure and Magnetic Properties of FePt Alloy Nanodots2015

    • 著者名/発表者名
      R. Fukuoka, K. Makihara, H. Zhang, A. Ohta, Y. Tokuda, T. Kato, S. Iwata, and S. Miyazaki
    • 雑誌名

      Trans. of Mat. Res. Soc. Jpn

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 外部磁場が高密度FePtナノドットスタック構造の電子輸送特性に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      河瀬平雅、満行優介、大田晃生、牧原克典、宮崎誠一
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] KFMによるFePtナノドットスタック構造の局所帯電評価2015

    • 著者名/発表者名
      満行優介、大田晃生、牧原克典、宮崎誠一
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2017-01-06  

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