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高周波スピンダイナミクスのエンジニアリング手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03227
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 電子・電気材料工学
研究機関東北大学

研究代表者

岡本 聡  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10292278)

研究分担者 島津 武仁  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 教授 (50206182)
北上 修  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70250834)
菊池 伸明  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80436170)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
キーワードスピンダイナミクス / 磁気記録 / マイクロ波 / 高周波 / 強磁性共鳴 / 磁気共鳴
研究成果の概要

高周波スピンダイナミクスの制御は磁気記録,スピントロニクス分野において極めて重要な課題である.本研究は高周波スピンダイナミクスに対するエンジニアリング手法の確立を図ることを目的とし,その具体的な実施例として次世代磁気記録技術における従来の物理限界を超える制御手法の提案を目した.様々な層間結合状態にある積層磁性体や磁性グラニュラー薄膜を用い,結合モードによって磁化反転挙動を制御できることを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

磁性体は超大容量のハードディスク,不揮発メモリ,電磁変換素子として広く社会に活用されている.一般に,磁化はGHz帯域での歳差運動を伴って運動するため,高周波スピンダイナミクスの制御が,これらデバイス特性に直結することになる.本研究を通じて得られた高周波スピンダイナミクスのエンジニアリング手法に関する成果は,ハードディスクやスピントロニクス素子の高性能化に寄与し,今後の高度情報化社会の実現に貢献するものである.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Microwave-assisted switching in CoCrPt granular medium under continuous microwave fields2019

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Nobuaki、Sato Katsunari、Kikuchi Shun、Okamoto Satoshi、Shimatsu Takehito、Kitakami Osamu、Osawa Hitoshi、Suzuki Motohiro
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 126 号: 8 ページ: 083908-083908

    • DOI

      10.1063/1.5111576

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microwave-magnetic-field-induced magnetization excitation and assisted switching of antiferromagnetically coupled magnetic bilayer with perpendicular magnetization2019

    • 著者名/発表者名
      H. Suto, T. Kanao, T. Nagasawa, K. Mizushima, R. Sato, N. Kikuchi, and S. Okamoto
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 125 号: 15

    • DOI

      10.1063/1.5089799

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frequency dependence of microwave-assisted switching in CoCrPt granular perpendicular media2018

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Nobuaki、Shimada Kyohei、Shimatsu Takehito、Okamoto Satoshi、Kitakami Osamu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 9S2 ページ: 09TE02-09TE02

    • DOI

      10.7567/jjap.57.09te02

    • NAID

      210000149675

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Layer-selective microwave-assisted magnetization switching in a dot of double antiferromagnetically coupled (AFC) layers2018

    • 著者名/発表者名
      Lu Yuming、Okamoto Satoshi、Kikuchi Nobuaki、Kitakami Osamu、Shimatsu Takehito
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 112 号: 16 ページ: 162404-162404

    • DOI

      10.1063/1.5027127

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Transient magnetization dynamics of a Co/Pt multilayer dot probed by XMCD2019

    • 著者名/発表者名
      N. Kikuchi, S. Okamoto, O. Kitakami, H. Osawa, M. Suzuki
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid Films and Surfaces
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microwave assisted switching on CoPtCr-based granular media2019

    • 著者名/発表者名
      N. Kikuchi, K. Sato, S. Okamoto, O. Kitakami, T. Shimatsu
    • 学会等名
      Magnetics and Optics Research International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 4.SPATIALLY-, TEMPORALLY-, AND ELEMENTALLY-RESOLVED IMAGING OF MAGNETIZATION DYNAMICS WITH X-RAY MAGNETIC CIRCULAR DICHROISM2019

    • 著者名/発表者名
      N. Kikuchi, T. Yomogita, K. Sato, S. Okamoto, O. Kitakami, H. Osawa, M. Suzuki, Y. Kotani, K. Toyoki, T. Nakamura
    • 学会等名
      Magnetics and Optics Research International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ波アシスト磁化反転と磁気記録への応用2019

    • 著者名/発表者名
      岡本聡, 菊池伸明, 北上修, 島津武仁
    • 学会等名
      第12回 光・熱・磁気の相互作用を利用した新規スピンデバイス・ストレージ技術調査専門委員会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CoCrPtグラニュラ薄膜における粒子間交換結合のマイクロ波アシスト磁化反転への影響2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤勝成, 菊池伸明, 岡本聡, 北上修, 島津武仁
    • 学会等名
      第43回日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ波アシスト磁気記録における磁化反転機構2019

    • 著者名/発表者名
      岡本聡, 菊池伸明, 北上修, 島津武仁
    • 学会等名
      電子情報通信学会 研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CoCrPtグラニュラ記録媒体の マイクロ波アシスト磁化反転実験2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤勝成, 菊池伸明, 岡本聡, 北上修, 島津武仁
    • 学会等名
      磁気記録・情報ストレージ研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Microwave assisted switching behavior of CoCrPt based granular media2018

    • 著者名/発表者名
      N. Kikuchi, K. Shimada, S. Kikuchi, K. Sato, S. Okamoto, O. Kitakami, T. Shimatsu
    • 学会等名
      The 29th magnetic recording conference (TMRC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microwave-assisted magnetization switching of antiferromagnetically coupled magnetic bilayer with perpendicular magnetization2018

    • 著者名/発表者名
      H. Suto, T. Kanao, T. Nagasawa, K. Mizushima, R. Sato, N. Kikuchi, and S. Okamoto
    • 学会等名
      The 29th magnetic recording conference (TMRC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microwave assisted switching on CoCrPt based granular media2018

    • 著者名/発表者名
      N. Kikuchi, K. Shimada, S. Kikuchi, K. Sato, O. Kitakami, T. Shimatsu
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 連続波を用いたCoCrPtグラニュラ記録媒体のマイクロ波アシスト磁化反転実験2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤勝成, 菊池伸明, 岡本 聡, 北上 修, 島津武仁
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CoCrPtグラニュラ磁気記録媒体における マイクロ波アシスト効果の時間依存性2018

    • 著者名/発表者名
      菊地 瞬, 島津武仁, 菊池伸明, 岡本 聡, 北上 修
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Magnetization switching of a dot composed of double AFC layers under the assistance of rf fields2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Lu, S. Okamoto, N. Kikuchi, O. Kitakami, and T. Shimatsu
    • 学会等名
      The 28th Magnetic Recording Conference(TMRC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Layer-selective switching in a dot of double AFC layers under the assistance of rf fields2017

    • 著者名/発表者名
      S. Okamoto, Y. Lu, N. Kikuchi, O. Kitakami, T. Shimatsu
    • 学会等名
      Junjiro Kanamori Memorial International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Layer-selective switching in a dot of double AFC layers under the assistance of rf fields2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Lu, S. Okamoto, N. Kikuchi, O. Kitakami, T. Shimatsu
    • 学会等名
      62nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 積層磁性ドットによるマイクロ波アシスト磁化反転2017

    • 著者名/発表者名
      金原 大樹, 岡本 聡, 菊池 伸明, 北上 修, 島津 武仁
    • 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
  • [学会発表] CoCrPtグラニュラ垂直磁気記録媒体における マイクロ波アシスト効果2017

    • 著者名/発表者名
      島田恭平, 島津武仁, 菊池伸明, 岡本聡, 北上修
    • 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
  • [図書] RF Power Semiconductor Generator Application in Heating and Energy Utilization2020

    • 著者名/発表者名
      S. Horikoshi, S. Okamoto, et al.
    • 総ページ数
      239
    • 出版者
      Springer Nature Singapore Pte Ltd.
    • ISBN
      9789811535475
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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