• 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

低エネルギー高速磁化反転技術のための反強磁性構造の創製

研究課題

研究課題/領域番号 16H04487
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 金属物性・材料
研究機関東北大学

研究代表者

関 剛斎  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (40579611)

研究分担者 窪田 崇秀  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00580341)
今村 裕志  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (30323091)
森山 貴広  京都大学, 化学研究所, 准教授 (50643326)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワード反強磁性体 / 積層構造 / ダイナミクス / スピントロニクス / 磁性材料 / 磁化ダイナミクス / ナノ構造 / 積層制御 / スピンエレクトロニクス
研究成果の概要

本研究課題では、反強磁性をキーワードに、反強磁性層を用いた接合における磁化ダイナミクスや、異なる種類の磁性層間の界面における交換結合の利用により、磁化反転の高速化と低エネルギー化に資する材料創製および物理機構の解明を目的として研究を遂行した。その結果、人工反強磁性構造の創製および反強磁性ダイナミクスの観測、反強磁性磁気構造に作用するスピン軌道トルクの機構解明、スピン軌道トルクによる人工反強磁性構造の磁化スイッチング、および磁化ダイナミクス励起による共鳴的低エネルギー磁化反転という研究成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題によって得られた研究成果は、人工反強磁性体を創製するための指針や磁気構造および磁化ダイナミクスに関する知見、さらには反強磁性構造に作用するスピン軌道トルクの機構解明など、材料科学および物理学の観点から極めて重要な進展をもたらしたものであり、学術的に意義深い。また、外部擾乱に対して安定な磁気構造の反強磁性体をスピン軌道トルクで磁化制御した成果は、従来材料や技術では到達できない新しい切り口でのスピントロニクスデバイスの高性能化に繋がる技術と期待でき、社会的意義も大きいものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 10件、 招待講演 9件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Anomalous Hall Effect and Anisotropic Magnetoresistance in Perpendicularly Magnetized FePt<sub>1-<i>x</i></sub>Pd<sub><i>x</i></sub> Films2019

    • 著者名/発表者名
      T. Seki, S. Kikushima, K. Takanashi
    • 雑誌名

      Journal of the Magnetics Society of Japan

      巻: 43 号: 2 ページ: 29-33

    • DOI

      10.3379/msjmag.1903R004

    • NAID

      130007606300

    • ISSN
      1882-2924, 1882-2932
    • 年月日
      2019-03-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anomalous Ettingshausen effect in ferrimagnetic Co-Gd2019

    • 著者名/発表者名
      T. Seki, A. Miura, K. Uchida, T. Kubota, K. Takanashi
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 12 号: 2 ページ: 023006-023006

    • DOI

      10.7567/1882-0786/aafb5a

    • NAID

      210000135583

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Hall and anisotropic magnetoresistance in ferrimagnetic Co-Gd/Pt layers2018

    • 著者名/発表者名
      W. Zhou,T. Seki, T. Kubota, G. E. W. Bauer, K. Takanashi
    • 雑誌名

      Physical Review Materials

      巻: 2 号: 9 ページ: 094404-094404

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.2.094404

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spin-Orbit-Torque Memory Operation of Synthetic Antiferromagnets2018

    • 著者名/発表者名
      Moriyama Takahiro、Zhou Weinan、Seki Takeshi、Takanashi Koki、Ono Teruo
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 121 号: 16 ページ: 167202-167202

    • DOI

      10.1103/physrevlett.121.167202

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Size dependence of vortex-type spin torque oscillation in a Co2Fe0.4Mn0.6Si Heusler alloy disk2018

    • 著者名/発表者名
      T. Seki, T. Kubota, T. Yamamoto, and K. Takanashi
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 51 号: 7 ページ: 075005-075005

    • DOI

      10.1088/1361-6463/aaa748

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Magnetization Dynamics in Ordered Alloy Systems2017

    • 著者名/発表者名
      T. Seki, W. Zhou, T. Yamamoto, and K. Takanashi
    • 雑誌名

      Journal of the Magnetics Society of Japan

      巻: 41 号: 3 ページ: 46-51

    • DOI

      10.3379/msjmag.1704R001

    • NAID

      130005632177

    • ISSN
      1882-2924, 1882-2932
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetization switching behavior of exchange-coupled bilayer nanodots characterized by magneto-optical Kerr effect2017

    • 著者名/発表者名
      W. Zhou, T. Seki, and K. Takanashi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 122 号: 9

    • DOI

      10.1063/1.4985848

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonant magnetization switching conditions of an exchange-coupled bilayer under spin wave excitation2017

    • 著者名/発表者名
      W. Zhou, T. Yamaji, T. Seki, H. Imamura, K. Takanashi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 110 号: 8

    • DOI

      10.1063/1.4976707

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Magnetization control and detection of antiferromagnetic NiO2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Moriyama
    • 学会等名
      2019 Joint MMM-INTERMAG Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Antiferromagnetic coupling and spin Hall effect in Co / Ir-doped Cu / Co layers2019

    • 著者名/発表者名
      増田啓人、関 剛斎、窪田崇秀、高梨弘毅
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Anomalous Ettingshausen Effect in Ferrimagnetic Co-Gd2019

    • 著者名/発表者名
      T. Seki, A. Miura, K. Uchida, T. Kubota, and K. Takanashi
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Spin-Hall and Anisotropic Magnetoresistance Effects in Layered Structures with Ferrimagnetic Co-Gd Alloys2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Seki, Weinan Zhou, Takahide Kubota, Koki Takanashi
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spin-hall Magnetoresistance for Cr / Co100-xGdx / Pt Layered Structures2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Seki, Weinan Zhou, Takahide Kubota, Koki Takanashi
    • 学会等名
      The 5th International Conference of Asian Union of Magnetics Societies (ICAUMS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spin-hall magnetoresistance in ferrimagnetic Co-Gd / nonmagnetic Pt layers2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Seki, Weinan Zhou, Takahide Kubota, Gerrit Bauer, Koki Takanash
    • 学会等名
      KINKEN-KIST Joint Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin torque control of antiferromagnetic moments in NiO2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Moriyama
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin-Hall Magnetoresistance in Pt / Co-Gd / Cr Layers2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Seki, Weinan Zhou, Takahide Kubota, Koki Takanashi
    • 学会等名
      23rd International Colloquium on Magnetic Films and Surfaces (ICMFS-2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetization control and detection of antiferromagnetic NiO2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Moriyama
    • 学会等名
      第42回日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 反強磁性磁気構造に作用するスピンホールトルクの評価2018

    • 著者名/発表者名
      増田啓人、関 剛斎、窪田崇秀、高梨弘毅
    • 学会等名
      第42回日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フェリ磁性金属/非磁性金属の積層構造におけるスピンホール磁気抵抗効果2018

    • 著者名/発表者名
      関 剛斎、周 偉男、窪田崇秀、バウアー・ゲーリット、高梨弘毅
    • 学会等名
      日本金属学会2018年秋期(第163回)講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性およびフェリ磁性物質における熱磁気効果の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      関 剛斎
    • 学会等名
      ナノスピン放射光科学研究会「放射光を用いたナノスピン材料科学の新展開」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin-Hall and anisotropic magnetoresistance in Pt / ferrimagnetic Co-Gd / Cr layers2018

    • 著者名/発表者名
      T. Seki,W. Zhou, T. Kubota and K. Takanashi
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CoGdアモルファス合金を用いた積層構造の磁気特性2017

    • 著者名/発表者名
      周偉男、関剛斎、森山貴広、小野輝男、高梨弘毅
    • 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(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Resonant Magnetization Switching Conditions of an Exchange Coupled Bilayer under Spin Wave Excitation2017

    • 著者名/発表者名
      W. Zhou, T. Yamaji, T. Seki, H. Imamura, K. Takanashi
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] スピン波を利用した交換結合膜における共鳴スイッチング2017

    • 著者名/発表者名
      関剛斎、周偉男、高梨弘毅
    • 学会等名
      東北大学電気通信研究所 共同プロジェクト研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2017-01-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Temperature dependence of spin-orbit effective fields in Pt/GdFeCo2017

    • 著者名/発表者名
      W. S. Ham, S. Kim, D.-H. Kim, K.-J. Kim, T. Okuno, H. Yoshikawa, A. Tsukamoto, T. Moriyama, and T. Ono
    • 学会等名
      INTERMAG 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気ボルテックスダイナミクスを利用した交換結合膜における磁化スイッチング2017

    • 著者名/発表者名
      関剛斎、周偉男、高梨弘毅
    • 学会等名
      磁気記録・情報ストレージ研究会(MR)・マルチメディアストレージ研究会(ITE-MMS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetization Switching Assisted by Spin Wave Dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      T. Seki, K. Takanashi
    • 学会等名
      第41回日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin Torque Vortex Oscillator Using Heusler Alloy Layers2017

    • 著者名/発表者名
      T. Seki, K. Takanashi
    • 学会等名
      IUMRS-ICA 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin transport in antiferromagnet2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Moriyama
    • 学会等名
      Korea-Japan Spin-Orbit Workshop
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Switching Probability Under Spin Wave Excitation in an In-plane Magnetized L10-FePt / Ni81Fe19 Exchange-coupled Bilayer2016

    • 著者名/発表者名
      W. Zhou, T. Yamaji, T. Seki, H. Imamura, K. Takanashi
    • 学会等名
      61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      New Orleans (USA)
    • 年月日
      2016-11-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exchange bias dependence of damping parameter in antiferromagnetic multilayer2016

    • 著者名/発表者名
      Michinari Kamiya、Takahiro Moriyama、Kento Oda、kensho Tanaka、masashi kawaguchi、Kab-JIn Kim、Teruo Ono
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://magmatelab.imr.tohoku.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [産業財産権] 磁気メモリ素子及び該磁気メモリ素子に用いる磁性材料2017

    • 発明者名
      森山貴広、小野輝男、関剛斎、周偉男、高梨弘毅
    • 権利者名
      森山貴広、小野輝男、関剛斎、周偉男、高梨弘毅
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-132264
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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