強磁性細線中のバブル磁区の電流駆動ダイナミクスの解明

• 研究課題/領域番号: 15K17706
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 田中 雅章 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50508405)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: スピントロニクス / スピントランスファートルク / スピンホール効果

研究成果の概要

円盤状のバブル磁区の電流駆動現象の応用のための調査と非磁性体のスピンホール効果で生じたスピン流によるトルクが磁壁に与える影響を調べるために，強磁性体/非磁性体細線上のバブル磁区に対する電流印加実験を行った．バブル磁区の挙動は試料の飽和磁化の大きさに依存して変形するために安定した駆動が難しいことがわかった．またスピン流が与えるトルクは伝導に寄与する原子の磁気モーメントに働いていることがわかった．スピンホール効果で生じたスピン注入によるバブル磁区の挙動はその磁壁構造により異なることがわかった．

研究成果

• [雑誌論文] Micromagnetic investigations of Neel- and Bloch-type skyrmion dynamics induced by spin Hall effect of cap layers (2017)
  • 著者名/発表者名: Syuta Honda and Masaaki Tanaka
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 56 号: 9 ページ: 098001-098001
  • DOI: 10.7567/jjap.56.098001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric-current-induced dynamics of bubble domains in a ferrimagnetic Tb/Co multilayer wire below and above the magnetic compensation point (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, S. Sumitomo, N. Adachi, S. Honda, H. Awano, and Ko Mibu
  • 雑誌名: AIP Advances 巻: 7 号: 5
  • DOI: 10.1063/1.4974067
  • NAID: 130006708971
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Current-induced dynamics of bubble domains in perpendicularly magnetized TbFeCo wires (2015)
  • 著者名/発表者名: M. A. Tanaka, H. Kanazawa, S. Sumitomo, S. Honda, K. Mibu, H. Awano
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 7 号: 7 ページ: 073002-073002
  • DOI: 10.7567/apex.8.073002
  • NAID: 210000137584
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 反強磁性結合をした(Tb/Co)n/Rh/(Co/Tb)n/Pt多層細線上の磁区の電流駆動 (2018)
  • 著者名/発表者名: 島崎 夢志，濱田 浩史，大政 達郎，田中 雅章，本多 周太，粟野 博之，壬生 攻
  • 学会等名: 2017 IEEE Magnetics Society 名古屋支部若手研究会
• [学会発表] Study on interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction in ferromagnetic/ nonmagnetic/ ferromagnetic /nonmagnetic layered wires with interlayer antiferromagnetic coupling (2017)
  • 著者名/発表者名: M. A. Tanaka, H. Hamada, M. Shimazaki, S. Honda, H. Awano, K. Mibu
  • 学会等名: 62nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 国際学会
• [学会発表] フェリ磁性体細線上に生成したバブル磁区の電流印加による挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中 雅章，濱田 浩史，本多 周太，粟野 博之，壬生 攻
  • 学会等名: 光機能磁性デバイス・材料専門研究会・電気学会フォトマグ研究会合同研究会
• [学会発表] 反強磁性結合した強磁性多層膜細線上の磁区の電流駆動の挙動調査 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中雅章，濱田浩史，島﨑夢志，住友翔，本多周太，壬生攻，粟野博之
  • 学会等名: 第41回日本磁気学会学術講演会
• [学会発表] 磁気補償点を持つフェリ磁性細線上に生成したバブル磁区の電流印加による挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中 雅章，住友 翔，濱田 浩史，本多 周太，粟野 博之，壬生 攻
  • 学会等名: 第３２回日本磁気学会 光機能磁性デバイス・材料専門研究会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] Tb/Coフェリ磁性多層膜細線に生成したバブル磁区の磁気補償点前後での電流駆動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中雅章，住友翔，濱田浩史，本多周太，粟野博之，壬生攻
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] (Tb/Co)n/Rh/(Co/Tb)n/Pt細線上の磁区の電流駆動の挙動調査 (2017)
  • 著者名/発表者名: 濱田 浩史、住友 翔、田中 雅章、本多 周太、粟野 博之、壬生 攻
  • 学会等名: 第78回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 反強磁性結合をした(Tb/Co)n/Rh/(Tb/Co)n細線上の磁区の電流駆動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 濱田 浩史，住友 翔，田中 雅章，本多 周太，粟野 博之，壬生 攻
  • 学会等名: 2016 IEEE Magnetics Society 名古屋支部若手研究会
  • 発表場所: 豊田工業大学
• [学会発表] Tb/Coフェリ磁性多層膜細線に生成した磁壁の電流駆動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 住友翔，足立紀子，田中雅章，本多周太，壬生攻，粟野博之
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Domain wall dynamics in ferrimagnetic Tb/Co multilayer wires below and above the magnetic compensation point (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 雅章、住友 翔、足立 紀子、本多 周太、壬生 攻、粟野 博之
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] フェリ磁性体多層膜細線における磁壁駆動の電気的測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 住友 翔，足立 紀子，田中 雅章，本多 周太，壬生 攻，粟野 博之
  • 学会等名: 2015 IEEE Magnetics Society 名古屋支部若手研究会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2016-02-03
• [学会発表] Electric-current-induced dynamics of bubble domains in ferrimagnetic Tb/Co multilayer wires below and above the magnetic compensation point (2016)
  • 著者名/発表者名: M. A. Tanaka, S. Sumitomo, N. Adachi, S. Honda, K. Mibu, H. Awano
  • 学会等名: 61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: New Orleans
  • 国際学会
• [学会発表] 垂直磁気異方性を持つ磁性細線に生成したバブル磁区の電流に対する挙動調査 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中雅章，住友翔，足立紀子，金沢大樹，本多周太，壬生攻，粟野博之
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] 垂直磁気異方性を持つ磁性細線に生成したバブル磁区の電流下での挙動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中雅章，住友翔，足立紀子，本多周太，壬生攻，粟野博之
  • 学会等名: 第39回日本磁気学会講演会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] Electric-current-induced dynamics of bubble domains in TbFeCo wires of various compositions with different cap layers (2015)
  • 著者名/発表者名: M. A. Tanaka, H. Kanazawa, S. Sumitomo, S. Honda, K. Mibu, H. Awano
  • 学会等名: 20th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-07-09
  • 国際学会
• [産業財産権] 磁気素子、磁気素子を製造する方法、および磁気メモリ装置 (2016)
  • 発明者名: 本多周太，田中雅章
  • 権利者名: 本多周太，田中雅章
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-049981
  • 出願年月日: 2016-03-14