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強磁性体/白金界面に誘起された磁気分極のダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 17K05028
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物性
研究機関東北大学

研究代表者

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード強磁性共鳴 / X線磁気円二色性 / スピントロニクス / XMCD / スピンダイナミクス / 磁性体 / 磁化ダイナミクス
研究成果の概要

ナノスケールに集光した硬X線を用いたX線磁気円二色性(XMCD)測定により,Co/Pt積層膜およびCoCrPt-SiO2グラニュラー薄膜のGHz帯の高周波磁場・電流による磁化の応答について調べた.その結果,GHz帯の励起においても界面および合金中で分極したPtの磁気モーメントはCoのそれと結合してふるまっており,Pt原子のXMCDが試料全体の磁化状態を計測するプローブとして利用できることが分かった.また,グラニュラー薄膜の磁化の空間分布の計測から,マイクロ波アシスト磁化反転の際のクラスターサイズは励起周波数に大きく依存し,周波数の増大に伴ってクラスターが小さくなることが明らかになった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

Ptを含む積層膜や合金は,大きな磁気異方性を発現し,また,それらに含まれるPt自身も大きな磁気モーメントを持つことが知られている.このPtの磁気モーメントの磁化ダイナミクスの解明が新たなデバイスの創成に重要であるが,既存の手法での計測は困難であった.そこで,本課題では元素選択性を実現できる放射光を用いることで,Pt原子のモーメントのGHz帯域での挙動を明らかにすることを目指した.

報告書

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

    (26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 2件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 7件、 招待講演 15件)

  • [雑誌論文] Imaging of transient magnetization dynamics of Co/Pt multilayer dots with X-ray magnetic circular dichroism excited by microwaves2020

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi N.、Yomogita T.、Sato K.、Okamoto S.、Kitakami O.、Osawa H.、Suzuki M.、Toyoki K.、Kotani Y.、Nakamura T.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 59 号: SE ページ: SEED03-SEED03

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ab6cb1

    • 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-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] 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 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time and Spatially Resolved Hard X-Ray MCD Measurement on a Co/Pt Multilayer Dot Excited by Pulsed RF Field2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Kikuchi, Hitoshi Osawa, Motohiro Suzuki, and Osamu Kitakami
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 54 号: 2 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/tmag.2017.2745211

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] XMCDでみるCo/Pt多層膜のスピンダイナミクス2019

    • 著者名/発表者名
      菊池伸明
    • 学会等名
      第86回ナノマグネティックス専門研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グラニュラー媒体におけるマイクロ波アシスト効果2019

    • 著者名/発表者名
      菊池伸明
    • 学会等名
      IDEMA 国際ディスクフォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microwave assisted switching on CoPtCr-based granular media2019

    • 著者名/発表者名
      4.N. Kikuchi, K. Sato, S. Okamoto, O. Kitakami, and T. Shimatsu
    • 学会等名
      Magnetics and Optics Research International Symposium 2019
    • 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] XMCDによるスピンダイナミクス計測2019

    • 著者名/発表者名
      菊池伸明
    • 学会等名
      第32回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [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, H. Osawa, S. Okamoto, M. Suzuki, O. Kitakami
    • 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] 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 / 招待講演
  • [学会発表] 放射光による磁化ダイナミクス測定2019

    • 著者名/発表者名
      菊池伸明
    • 学会等名
      第8回スピントロニクス新分野創成研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 硬X線XMCDによるナノ構造ダイナミクス計測2019

    • 著者名/発表者名
      菊池伸明
    • 学会等名
      第9回スピントロニクス新分野創成研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] GHz帯で動作するスピントロニクスデバイスのXMCD計測2018

    • 著者名/発表者名
      菊池伸明
    • 学会等名
      第7回 実用スピントロニクス新分野創成研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microwave assisted switching on CoPtCr 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
      日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CoPtCr系グラニュラー薄膜におけるマイクロ波アシスト磁化反転 - TMRC2018を振り返りながら-2018

    • 著者名/発表者名
      菊池伸明
    • 学会等名
      IDEMA JAPAN クオータリーセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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
      日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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, and T. Shimatsu
    • 学会等名
      NIMS Week 学術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
      TMRC 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] XMCD でみるスピンの界面現象2018

    • 著者名/発表者名
      菊池伸明
    • 学会等名
      第6回 実用スピントロニクス新分野創成研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Elementally resolved ferromagnetic resonance by X-ray magnetic circular dichroism on Co/Pt multilayer dots2018

    • 著者名/発表者名
      N. Kikuchi, Y. Yomogita, D. Kanahara, S. Okamoto, O. Kitakami, T. Shimatsu, H. Osawa, Y. Kotani, K. Toyoki, M. Suzuki, T. Nakamura
    • 学会等名
      Magnetics and Optics Research International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 時間分解XMCDによる磁化ダイナミクス計測2017

    • 著者名/発表者名
      菊池伸明
    • 学会等名
      第5回 実用スピントロニクス新分野創成研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Time and spatial resolved XMCD-FMR measurement on a Co/Pt multilayer dot excited by rf magnetic field in GHz regime2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Kikuchi, Hitoshi Osawa, Motohiro Suzuki, Osamu Kitakami
    • 学会等名
      The Magnetic recording conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Time- and spatially resolved hard X-ray MCD with pulsed rf field excitation on a Co/Pt multilayer dot2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kikuchi, T. Yomogita, D. Kanahara, S. Okamoto, O. Kitakami, T. Shimatsu, H. Osawa, M. Suzuki
    • 学会等名
      Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 元素・空間・時間分解MCD測定による強磁性共鳴測定2017

    • 著者名/発表者名
      菊池伸明
    • 学会等名
      東北大学金属材料研究所共同利用ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 時間・空間分解XMCDによる強磁性共鳴測定2017

    • 著者名/発表者名
      菊池伸明
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 硬X線MCDによるCo/Ptナノドットの 時空間分解強磁性共鳴測定2017

    • 著者名/発表者名
      菊池伸明,蓬田貴裕,金原大樹,岡本聡,北上修,島津武仁,大沢仁志,鈴木基寛
    • 学会等名
      平成29年度スピニクス特別研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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