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低消費電力スピントロニクスを指向した電気駆動型垂直磁化マルチフェロイクス

研究課題

研究課題/領域番号 18F18353
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分26010:金属材料物性関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

谷山 智康  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (10302960)

研究分担者 ZHENG MING  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2018-11-09 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2018年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
キーワード磁性 / スピントロニクス
研究実績の概要

本研究では、強磁性体と強誘電体とからなるマルチフェロイクへテロ構造を利用することで、電流を用いない電界のみによる磁化配向制御の実証とその物理機構の解明を目的としている。本年度実施した研究概要について以下に記す。
(1)強磁性FeRh/PMN-PTヘテロ構造における磁気特性の電界効果
昨年度に引き続き、B2規則構造を持つFeRh規則合金に対して、その強磁性組成領域に着眼し、強磁性FeRhと強誘電体PMN-PTとのヘテロ構造をMBE法およびPLD法により作製した。作製した強磁性FeRh/PMN-PTヘテロ構造に対して、磁気特性の電界効果を磁気光学Kerr効果を用いて評価した。その結果、Kerr信号に特異なヒステリシス挙動が観測された。このKerr信号の電界ヒステリシスは、強誘電体の歪曲線と類似した電界に対して対称な成分と電界に対して反対称な成分からなり、反対称成分に起因して、異なる二つの残留電界状態が現れることが明らかとなった。この残留電界状態は、PMN-PTの109度分極スイッチング過程とそれに起因する界面磁気弾性効果により解釈される。
(2)強磁性FeRh/PMN-PTヘテロ構造における強磁性共鳴の分極依存性
上記のヘテロ構造の異なる二つの残留電界状態に対して、強磁性共鳴測定を行った。その結果、強磁性共鳴の磁場依存性が、残留電界状態に大きく依存する共鳴周波数帯を持つことを見出した。具体的には、7.65GHzにおいて特に顕著な強磁性共鳴スペクトルの残留電界状態依存性が発現することがわかった。(1)の結果に基づいて、今回見出された強磁性共鳴スペクトルの残留電界状態依存性は、界面磁気弾性効果に伴う磁気異方性の電界効果に起因した結果として理解される。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] 中国鉱業大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Compositional dependence of Gilbert damping constant of epitaxial Fe100-xRhx thin films2019

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 115 号: 14 ページ: 142403-142403

    • DOI

      10.1063/1.5120597

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Temperature dependence of Gilbert damping constant of FeRh thin films2020

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      New Perspective in Spin Conversion Science (NPSCS2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] FeRh規則合金薄膜のダンピング定数と有効磁化の温度依存性2020

    • 著者名/発表者名
      宇佐見, 伊藤, 谷山
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Modification of the phase transition of FeRh thin films induced by capping of heavy metals2019

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, T. Noda, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      Joint European Magnetic Symposia
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low Gilbert damping in ordered Fe1-xRhx thin films2019

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      Joint European Magnetic Symposia
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fe1-xRhx 規則合金におけるダンピング定数の温度依存性2019

    • 著者名/発表者名
      宇佐見, 伊藤, 谷山
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 界面マルチフェロイク材料の創製とその機能応用2019

    • 著者名/発表者名
      谷山
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Voltage control of ferromagnetic resonance in FeRh/PMN-PT multiferroic heterostructures2019

    • 著者名/発表者名
      M. Zheng, T. Usami, T. Taniyama
    • 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] Interfacial multiferroics for low energy spintronic applications2019

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama
    • 学会等名
      NPG Asia Materials 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] 界面マルチフェロイクスにおける電気磁気効果2019

    • 著者名/発表者名
      谷山
    • 学会等名
      CSRN-Tokyo ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] "Interface-Related Magnetic Phenomena in Novel Heterostructures" in Novel Structured Metallic and Inorganic Materials2019

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811376108
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-11-12   更新日: 2024-03-26  

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