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スピン分極電流を用いた物性制御

研究課題

研究課題/領域番号 17204030
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 物性Ⅱ
研究機関京都大学

研究代表者

小野 輝男  京都大学, 化学研究所, 教授 (90296749)

研究分担者 壬生 攻  名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (40222327)
寺嶋 孝仁  京都大学, 低温物質科学研究センター, 教授 (40252506)
小林 研介  京都大学, 化学研究所, 准教授 (10302803)
葛西 伸哉  京都大学, 化学研究所, 助教 (20378855)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
50,830千円 (直接経費: 39,100千円、間接経費: 11,730千円)
2007年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2006年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2005年度: 33,280千円 (直接経費: 25,600千円、間接経費: 7,680千円)
キーワードスピン分極電流 / 磁性 / 磁気コア / スピンダイナミクス / 超伝導 / スピン注入 / 磁壁移動
研究概要

平成19年度は、これまでの研究成果を踏まえ、「強磁性体中のナノスピン構造の電流励起」という観点から研究を推進した。強磁性体を円盤状に加工すると、スピンが試料面内で渦のように回転方向に整列する磁気渦構造が安定化され、その中心には直径数ナノメートルの磁気コアが存在することを、以前に報告した。(Science,289(2000)930)。今回、この磁気渦状態に適切な周波数を持つ交流電流を印加すると、電流と磁気コアの相互作用によって磁気コアがドットの中で回り始めることをシミュレーションによって見出し、強磁性円盤の電気抵抗の交流電流周波数依存性測定を行うことで、この磁気コアの共鳴励起現象を実験的に捉える事に成功した(Phys.Rev.Lett.,97(2006)107204)。さらに、詳細にシミュレーションを行った結果、励起電流を大きくすると、磁気コアの向きが反転する現象を見出した。磁気コア反転の直前に、元の磁気コアとは逆向きのディップが回転運動の内側に現れ、このディップが引き金となって磁気コアが反転することがわかった。この電流による磁気コアの反転を磁気力顕微鏡によって直接観察することに成功した(Nature Materials,6,(2007)269)。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Electrical switching of the vortex core in a magnetic disk2007

    • 著者名/発表者名
      小野輝男, 他6名
    • 雑誌名

      Nature Materials 6

      ページ: 269-273

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetization reversal in a ferromagnetic circular dot under current induced resonant excitation2007

    • 著者名/発表者名
      小野輝男, 他4名
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mater. 310

      ページ: 2351-2352

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rectification of radio frequency current in ferromagnetic nanowire2007

    • 著者名/発表者名
      小野輝男, 他6名
    • 雑誌名

      Appl. Phys, Lett. 90

      ページ: 182507-182507

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Depinning fields of a magnetic domain wall from asymmetric notches2006

    • 著者名/発表者名
      小野輝男 他2名
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 99

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Reduction of threshold current density for current-driven domain wall motion using shape control2006

    • 著者名/発表者名
      小野輝男 他4名
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 45

      ページ: 3850-3853

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Non Local Spin Detection in Ferromagnet/Superconductor/ Ferromagnet Spin-Valve Device with Double-Tunnel Junctions2006

    • 著者名/発表者名
      小野輝男 他3名
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 45

      ページ: 2888-2891

    • NAID

      40007227531

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Current-driven resonant excitation of magnetic vortex2006

    • 著者名/発表者名
      小野輝男 他4名
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 97

      ページ: 107204-107204

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Joule heating in current-driven domain wall motion2005

    • 著者名/発表者名
      小野輝男 他6名
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 86

      ページ: 12511-12511

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical spin injection in Ni_<81>Fe_<19>/Al/Ni_<81>Fe_<19> with double tunnel junctions2005

    • 著者名/発表者名
      小野輝男 他5名
    • 雑誌名

      J.Magn.Magn.Mater. 286

      ページ: 142-145

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Propagation of a magnetic domain wall in magnetic wires with asymmetric notches2005

    • 著者名/発表者名
      小野輝男 他6名
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 97

      ページ: 66101-66101

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Current-driven domain wall motion in magnetic wires with asymmetric notches2005

    • 著者名/発表者名
      小野輝男 他2名
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 87

      ページ: 243108-243108

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Excitation of nano-spin-structure by electric current2007

    • 著者名/発表者名
      小野輝男
    • 学会等名
      International Conference on Nanospintronics Design and Realization
    • 発表場所
      ドレスデン(ドイツ)
    • 年月日
      2007-05-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Domain Wall Propagation in Magnetic Wites, in Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials2007

    • 著者名/発表者名
      小野輝男
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      John Wiley & Sons Ltd, Chichester, UK
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2020-05-15  

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