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高効率スピン注入によるスピン流のみの磁化反転の実現

研究課題

研究課題/領域番号 17760020
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関東京大学

研究代表者

木村 崇  東京大学, 物性研究所, 助手 (80360535)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード電子デバイス・機器 / 物性実験
研究概要

最終年度である本年度は、昨年度に構築した試料作製技術と測定システムを用いて、非局所スピン注入においてナノ磁性微粒子が受けるスピントルクと、スピン流の量子化軸と微粒子の磁化の相対角度の関係について詳細に調べた。その結果、相対角度の増加とともにスピントルクは大きくなり、90度で最大の反転磁場の減少をもたらすことを実験的に示した。これは、スピントルクがスピン流の量子化軸と微粒子の磁化との外積で表現されるためであり、非局所スピン注入で誘導された磁化反転が局所スピン注入のスピントルクと同様の傾向であることを意味している。また、同手法を用いて、スピン流のみによる磁壁の運動制御に関する実験を行った。現在、磁壁の電流駆動の実験においては、すべて局所スピン注入であり、ジュール加熱や電流誘導磁場の影響を排除するのが困難であったが、本実験により、真のスピン流の影響を知ることができる。その結果、非局所スピン注入により、磁壁の生成・反転磁場を激減させることが可能であることが分かった。また、必要なスピン流の大きさは、これまでの局所実験で得られている値と同程度であることを実験的に確認した。
その他、更なる高効率のスピン流注入法のために、2端子スピン注入による量子化軸の電気的制御、斜め蒸着を用いたCo/Cuスピンバルブによるスピン分極率の向上、Ag細線によるスピン拡散長の飛躍的向上等の技術を確立した。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (10件)

  • [雑誌論文] Room temperature reversible spin Hall effect2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, Y.Otani, T.Sato, S.Takahashi, S.Maekawa
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 98

      ページ: 156601-156601

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin transport in lateral ferromagnetic/nonmagnetic hybrid structures2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, Y.Otani
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Condensed Matter 19

      ページ: 165216-165216

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Domain wall nucleation assisted by nonlocal spin injection2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, Y.Otani
    • 雑誌名

      Journal of Physcis D : Applied Physics 40

      ページ: 1285-1285

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Vortex motion in chilarity-controlled pair of magnetic disks2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, Y.Otani, H.Masaki, T.Ishida, R.Antos, J.Shibata
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 90

      ページ: 132501-132501

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancement of spin accumulation in a nonmagnetic layer by reducing junction size2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, Y.Otani, J.Hamrle
    • 雑誌名

      Physical Review B 73

      ページ: 132405-132405

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Switching magnetization of nanoscale ferromagnetic particle using nonlocal spin injection2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, Y.Otani, J.Hamrle
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 96

      ページ: 37201-37201

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin-polarized current induced in a single ferromagnetic strip due to inhomogeneous spin injection,2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, Y.Otani, J.Hamrle
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 97

      ページ: 76102-76102

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Determination of magnetic vortex chirality using lateral spin valve geometry2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, Y.Otani, J.Hamrlee
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 87

      ページ: 172506-172506

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of Au Capping Layer on Spin Accumulation in lateral spin valve structure2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, Y.Otani, J.Hamrle
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Magnetics 41

      ページ: 2600-2600

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of probe configuration on spin accumuation in lateral spin valve structure2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, Y.Otani, J.Hamrle
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 286

      ページ: 88-88

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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