プレーナ型磁性ナノ構造の作製と磁化反転の制御

• 研究課題/領域番号: 19360140
• 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: 国立大学法人横浜国立大学
• 研究代表者: 竹村 泰司 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30251763)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円); 2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2008年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2007年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: 磁性ナノ構造 / 磁性体 / 磁化反転 / 原子間力顕微鏡(AFM)

研究概要

プレーナ型磁性ナノ構造の作製方法の確立、ナノ磁性構造における磁気特性の制御方法の確立、及びプレーナ型磁性ナノ構造における通電電流による磁化反転制御の検証を実施した。その結果、磁性ナノ構造の作製に、原子間力顕微鏡(AFM)を用いたナノリソグラフィが有効であることを明らかにした。また、作製した磁性ナノ構造において、通電電流による磁化反転や狭窄化による磁気抵抗効果の観測に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Scanning probe microscopes local oxidation for fabricating magnetic nanostructures (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 雑誌名: Journal of Nanoscience and Nanotechnology Vol.10,No.8 ページ: 4528-4532
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scanning probe microscopes local oxidation for fabricating magnetic nanostructures (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 雑誌名: Journal of Nanoscience and Nanotechnology 10(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetization Switching of Magnetic Submicron Structure Fabricated by Atomic Force Microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Ishii, Tatsuhiko Yokoyama, Hiroki Shibata, Tsutomu Yamada, Jun-ichi Shirakashi, Yasushi Takemura
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering Vol.3,Issue4 ページ: 386-389
  • NAID: 10025773086
  • 査読あり
• [雑誌論文] AFM nano-oxidation of NiFe thin films capped with Al-oxide layers for planar-type tunnel junction (2008)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Hasegawa, Shogo Yamada, Tsutomu Yamada, Jun-ichi Shirakashi, Yasushi Takemura
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering Vol.3,Issue4 ページ: 382-385
  • NAID: 10025773074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Reaction Current during Atomic Force Microscope Local Oxidation of Conductive Surfaces Capped with Insulating Layers (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Shimada, Tsutomu Yamada, Jun-ichi Shirakashi, Yasushi Takemura
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. Vol.47,No.1 ページ: 768-770
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetization Switching of Magnetic Submicron Structure Fabricated by Atomic Force Microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Ishii
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 3(4) ページ: 386-389
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetization Switching of Magnetic Submicron Structure Fabricated by Atomic Force Microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Hasegawa
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 3(4) ページ: 382-385
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Reaction Current during Atomic Force Microscope Local Oxidation of Conductive Surfaces Capped with Insulating Layers (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Shimada
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 47(1) ページ: 768-770
  • 査読あり
• [学会発表] Constriction of ferromagnetic patterned thin film by AFM scratch lithography (2010)
  • 著者名/発表者名: Kyungmin Jang, Yoshifumi Ishibashi, Daisuke Iwata, Hidenori Suganuma, Tsutomu Yamada, Yasushi Takemura
  • 学会等名: The 3rd IEEE International NanoElectronics Conference (INEC) 2010
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 2010-01-05
• [学会発表] AFMリソグラフィによるナノコンタクトの作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菅沼秀教、チャンキョンミン、岩田大輔、山田努、竹村泰司
  • 学会等名: 2009年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] AFMスクラッチ・リソグラフィによる磁性デバイスの作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩田大輔、チャン・キョンミン、菅沼秀教、山田努、竹村泰司
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 宇都宮
  • 年月日: 2009-08-04
• [学会発表] AFMスクラッチ・リソグラフィによる磁性デバイスの作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩田大輔
  • 学会等名: 電気学会 マグネティックス研究会
  • 発表場所: 宇都宮
  • 年月日: 2009-08-04
• [学会発表] Constriction of Ferromagnetic Patterned Thin Film by Scratch Process Using Atomic Force Microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura, Jun-ich Shirakashi
  • 学会等名: Seventeenth Annual International Conference On Composites/Nano Engineering (ICCE-17)
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2009-07-29
• [学会発表] AFM探針スクラッチナノ加工による強磁性パターン薄膜の狭窄化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菅沼秀教、チャンキョンミン、山田努、竹村泰司
  • 学会等名: 電子情報通信学会電子部品・材料研究会(CPM)材料・デバイスサマーミーティング
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-06-27
• [学会発表] AFM探針スクラッチナノ加工による強磁性パターン薄膜の狭窄化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菅沼秀教
  • 学会等名: 電子情報通信学会 電子部品・材料研究会 (CPM) 材料・デバイスサマーミーティング
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-06-27
• [学会発表] Constriction of Ferromagnetic Patterned Thin Film by Using AFM Nano Scratch Process (2008)
  • 著者名/発表者名: Kyungmin Jang, Kazuhiro Takahashi, Tsutomu Yamada, Jun-ich Shirakashi, Yasushi Takemura
  • 学会等名: Asian Magnetic Conference (AMC) 2008
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Dependence on Scan-speed of Cantilever in Measurement of Reaction Current of AFM Local Oxidation (2008)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Iwata, Yasuyuki Shimada, Tsutomu Yamada, Jun-ichi Shirakashi, Yasushi Takemura
  • 学会等名: 1st International Workshop on Tip-Based Nanofabrication
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2008-10-21
• [学会発表] Nano-oxidation of NiFe Thin Films with Al-Oxide Capped Layers by Atomic Force Microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Suganuma, Shunsuke Hasegawa, Tsutomu Yamada, Jun-ichi Shirakashi, Yasushi Takemura
  • 学会等名: 1st International Workshop on Tip-Based Nanofabrication
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2008-10-21
• [学会発表] SPM Local Oxidation for Fabricating Magnetic Nanostructures (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 1st International Workshop on Tip-Based Nanofabrication
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2008-10-20
• [学会発表] SPMスクラッチナノ加工による強磁性細線の狭窄化 (2008)
  • 著者名/発表者名: チャンキョンミン、高橋和大、山田努、白樫淳一、竹村泰司
  • 学会等名: 平成20年電気学会基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2008-08-21
• [学会発表] SPM局所酸化における反応電流の探針-試料間距離依存 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菅沼秀教、進藤僚平、山田努、白樫淳一、竹村泰司
  • 学会等名: 電流の探針-試料間距離依存、平成20年電気学会基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2008-08-21
• [学会発表] SPMリソグラフィにより作製した磁性ナノ構造の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 竹村泰司、白樫淳一
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-08-04
• [学会発表] Measurement of Reaction Current during Local Oxidation of Si and NiFe using Atomic Force Microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimada, D. Iwata, T. Yamada, J. Shirakashi, Y. Takemura
  • 学会等名: The 2008 International Conference on Nanoscience + Technology (ICN+T2008)
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2008-07-22
• [学会発表] Magnetic and electrical properties of magnetic nano-devices fabricated by atomic force microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura, Jun-ichi Shirakashi
  • 学会等名: Moscow International Symposium on Magnetism (MISM2008)
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2008-06-21
• [学会発表] AFM局所酸化における反応電流のカンチレバーたわみ量依存 (2008)
  • 著者名/発表者名: 進藤僚平、嶌田泰之、山田努、白樫淳一、竹村泰司
  • 学会等名: 2008年春季第54回応用物理学会関連連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Magnetization Switching of Magnetic Submicron Structure Fabricated by Atomic Force Microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Ishii, Tatsuhiko Yokoyama, Hiroki Shibata, Tsutomu Yamada, Jun-ichi Shirakashi, Yasushi Takemura
  • 学会等名: The International Workshop on Nano-structured Materials and Magnetics (NMM2008)
  • 発表場所: Abstract Book, Okinawa
  • 年月日: 2008-02-11
• [学会発表] Dependence of cantilever deflection in AFM nano-oxidation (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryo-hei Shindo, Yasuyuki Shimada, Tsutomu Yamada, Jun-ichi Shirakashi, Yasushi Takemura
  • 学会等名: The International Workshop on Nano-structured Materials and Magnetics (NMM2008)
  • 発表場所: Abstract Book, Okinawa
  • 年月日: 2008-02-11
• [学会発表] AFM nano-oxidation of NiFe thin films capped with Al-oxide layers for planar-type tunnel junction (2008)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Hasegawa, Shogo Yamada, Tsutomu Yamada, Jun-ichi Shirakashi, Yasushi Takemura
  • 学会等名: he International Workshop on Nano-structured Materials and Magnetics (NMM2008)
  • 発表場所: Abstract Book, Okinawa
  • 年月日: 2008-02-11
• [学会発表] Magnetic and electrical properties of magnetic nano-devices fabricated by atomic force microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: Moscow International Symposium on Magnetism(MISM2008)
  • 発表場所: Moscow (Russia)
• [学会発表] Measurement of Reaction Current during Local Oxidation of Si and NiFe using Atomic Force Microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimada
  • 学会等名: The 2008 International Conference on Nanoscience +Technology (ICN+T2008)
  • 発表場所: Denver (USA)
• [学会発表] SPM Local Oxidation for Fabricating Magnetic Nanostructures (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 1st International Workshop on Tip-Based Nanofabrication
  • 発表場所: Taipei (Taiwan)
• [学会発表] Dependence on Scan-speed of Cantilever in Measurement of Reaction Current of AFM Local Oxidation (2008)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Iwata
  • 学会等名: 1st International Workshop on Tip-Based Nanofabrication
  • 発表場所: Taipei (Taiwan)
• [学会発表] Nano-oxidation of NiFe Thin Films with Al-Oxide Capped Layers by Atomic Force Microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Suganuma
  • 学会等名: 1st International Workshop on Tip-Based Nanofabrication
  • 発表場所: Taipei (Taiwan)
• [学会発表] Constriction of Ferromagnetic Patterned Thin Film by Using AFM Nano Scratch Process (2008)
  • 著者名/発表者名: Kyungmin Jang
  • 学会等名: Asian Magnetic Conference (AMC)2008
  • 発表場所: Busan (Korea)
• [学会発表] SPM局所酸化における反応電流の探針-試料問距離依存 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菅沼秀教
  • 学会等名: 平成20年電気学会基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Magnetization Switching of Magnetic Submicron Structure Fabricated by Atomic Force Microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Ishii
  • 学会等名: The International Workshop on Nano-structured Materials and Magnetics (NMM2008)
  • 発表場所: Okinawa (Japan)
• [学会発表] Dependence of cantiever deflection in AFM nano-oxidation (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryo-hei Shindo
  • 学会等名: The International Workshop on Nano-structured Materials and Magnetics (NMM2008)
  • 発表場所: Okinawa (Japan)
• [学会発表] AFM nano-oxidation of NiFe thin films capped with Al-oxide layers for planar-type tunnel junction (2008)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Hasegawa
  • 学会等名: The International Workshop on Nano-structured Materials and Magnetics (NMM2008)
  • 発表場所: Okinawa (Japan)
• [学会発表] AFM局所酸化における反応電流のカンチレバーたわみ量依存 (2008)
  • 著者名/発表者名: 進藤僚平
  • 学会等名: 2008年春季 第54回応用物理学会関連連合講演会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Control of reaction current during AFM nano-oxidation of ferromagnetic thin films capped with insulating layers (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Shimada, Shunsuke Hasegawa Tsutomu Yamada, Jun-ichi Shirakashi, Yasushi Takemura
  • 学会等名: The 52nd Magnetism and Magnetic Materials Conference
  • 発表場所: Tampa, FL, USA
  • 年月日: 2007-11-03
• [学会発表] Al酸化層をコートしたプレーナ型強磁性トンネル接合の作製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 長谷川俊祐、山田彰悟、石橋禎史、山田努、白樫淳一、竹村泰司
  • 学会等名: 第31回日本応用磁気学会(MSJ)学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-09-11
• [学会発表] Control of reaction current during AFM nano-oxidation of ferromagnetic thin films capped with insulating layers (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Shimada
  • 学会等名: The 52nd Magnetism and Magnetic Materials Conference
  • 発表場所: Tampa(USA)
• [学会発表] Al酸化層をコートしたプレーナ型強磁性トンネル接合の作製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 長谷川俊祐
  • 学会等名: 第31回 日本応用磁気学会(MSJ)学術講演会
  • 発表場所: 東京