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単原子積層エピタキシャル人工格子における超微細磁気構造とスピン伝導の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19360284
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 金属物性
研究機関東北大学

研究代表者

土井 正晶  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10237167)

研究分担者 佐橋 政司  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20361123)
三宅 耕作  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20374960)
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 *注記
20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
2009年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2008年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2007年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
キーワードエピタキシャル薄膜 / 単原子積層 / 巨大磁気抵抗効果 / CPP-GMR スピンバルブ / スピン分極率 / スピン伝導非対称パラメータ / MR 変化率 / CPP-GMRスピンバルブ / アンドレーフ反射 / スピン非対称パラメータ / MR変化率 / エピタキシャリル薄膜 / フルエピタキシャル
研究概要

超高真空EB 蒸着法およびIBS 法を用いて単結晶MgO(001)基板/Au(300nm)電極上にAML[Fe/Co]n/NM(5nm)/AML[Fe/Co]n (n=21~37)エピタキシャル薄膜を積層し、その上にIrMn(7nm)を積層したスピンバルブ薄膜を作製した。スピン伝導の解析の結果、室温でスピン散乱非対称性係数β=0.76、γ=0.81 と大きな値を持つことを明らかにした。また、AML/NM/AML 薄膜のβ値の温度変化から、室温において高いβ値が維持できることを明らかにし、AML[Fe/Co]n がCPP-GMR のエンハンスにつながる有力な材料であることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (35件)

  • [雑誌論文] Fe/AlOx-NOL を用いたNCMR 素子におけるマイクロ波発振の特徴2010

    • 著者名/発表者名
      田中俊行,遠藤広明,土井正晶,福家ひろみ,岩崎仁志,佐橋政司
    • 雑誌名

      日本磁気学会誌 Vol.34,No.3

      ページ: 297-302

    • NAID

      130000262870

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fe/AlO_x-NOLを用いたNCMR素子におけるマイクロ波発振の特徴2010

    • 著者名/発表者名
      田中俊行
    • 雑誌名

      日本磁気学会誌 (未定, 印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Bulk Spin scattering asymmetry in CPP spin valves with alternated monatomic [Fe/Co]_n superlattice2009

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Mano, In Chang Chu, Kousaku Miyake, Masaaki Doi, Satoko Kuwano, Toshiyuki Shima, Masashi Sahashi
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn. No.10

      ページ: 3460-3463

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Level Oscillation With Narrow Linewidth in Magnetic Nano-Contact Spin Torque Oscillator With Synthetic AF Spin-Valve Structure2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Endo, Toshiyuki Tanaka, Masaaki Doi, Susumu Hashimoto, Hiromi Niu Fuke, Hitoshi Iwasaki, Masashi Sahashi
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn. 45, No.10

      ページ: 3418-3421

    • NAID

      130005445349

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interlayer Coupling Through Cu Spacer and Its Unique Temperature Dependency in Spin Valve Films With Co_<1-x>Fe_x/Cr-NOL2009

    • 著者名/発表者名
      K. Sawada, H. Endo, M. Doi, Masashi Sahashi
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn. 45, No.10

      ページ: 4019-4022

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of microwave oscillations induced by spin-transfer-torque in a ferromagnetic nanocontact magneto resistive element2009

    • 著者名/発表者名
      H.Suzuki
    • 雑誌名

      JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 105

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Level Oscillation With Narrow Linewidth in Magnetic Nano-Contact Spin Torque Oscillator With Synthetic AF Spin- Valve Structure2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Endo
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Magn. 45, No.10

      ページ: 3418-3424

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Bulk Spin Scattering Asymmetry in CPP Spin Valves With Alternated Monatomic[Fe/Co]_nSuperlattice2009

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Mano
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Magn. No.10

      ページ: 3460-3463

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of microwave oscillations induced by spin-transfer-torque in a ferromagnetic nanocontact magnetoresistive element2009

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki
    • 雑誌名

      JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 105

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural properties of alternate monatomic layered [Fe/Co]_n epitaxial films on MgO substrate2008

    • 著者名/発表者名
      In Chang Chu, Yoshinobu Saki, Shohei Kawasaki, Masaaki Doi, Masashi Sahashi
    • 雑誌名

      J.J. Appl. Phys. 47, No.6

      ページ: 4511-4513

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural properties of alternate monatomic layered [Fe/Co]_n epitaxial films on MgO substrate2008

    • 著者名/発表者名
      Chang Chu
    • 雑誌名

      Jpn. JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 47, No.6

      ページ: 4511-4514

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CO_<0.9>Fe_<0.1>-A10_xNOL中への強磁性メタルナノコンタクトの形成に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      塩川陽平
    • 雑誌名

      日本磁気学会誌 32

      ページ: 205-210

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノ構造磁性酸化物層を含むスピンバルブ薄膜の磁気結合2008

    • 著者名/発表者名
      澤田和也
    • 雑誌名

      日本磁気学会誌 32

      ページ: 509-514

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DWMR素子のR-H曲線へのセンス電流の影響とマイクロ波の発振2008

    • 著者名/発表者名
      白藤和茂
    • 雑誌名

      日本磁気学会誌 32

      ページ: 515-518

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural properties of alternate monatomic layered[Fe/Co]_n epitaxial films on Mg0 substrate2008

    • 著者名/発表者名
      In Chang Chu
    • 雑誌名

      J. J. Appl. Phys. (採録決定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Co_<0.9>Fe_<0.1>-A10_xNOL中への強磁性メタルナノコンタクトの形成に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      塩川陽平
    • 雑誌名

      日本磁気学会誌 (採録決定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノ構造磁性酸化物層を含むスピンバルブ薄膜の磁気結合2008

    • 著者名/発表者名
      澤田和也
    • 雑誌名

      日本磁気学会誌 (採録決定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the formation mechanism of a nano-conductive chanel in Cu-A10_x CCP-NOL for CPP-GMR spin valves by magnetization process2008

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kawasaki
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn. (採録決定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 単原子積層[Fe/Co]nエピタキシャル層を用いたCPP-GMR-SV薄膜のスピン散乱非対称性2010

    • 著者名/発表者名
      土井正晶, 志尾崎涼, 鄭鎭源, 真野知典, 佐橋政司
    • 学会等名
      日本金属学会 2010年春期大会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] TaO_x NOLスピンバルブにおけるナノ狭窄スピン伝導2010

    • 著者名/発表者名
      三宅耕作
    • 学会等名
      日本金属学会 2010年春期大会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] FeCo-AlO_x NOL系ナノ接点の形成過程と磁気抵抗2010

    • 著者名/発表者名
      塩田芽実
    • 学会等名
      日本金属学会 2010年春期大会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 単原子積層[Fe/Co]nエピタキシャル層を用いたCPP-GMR-SV薄膜のスピン散乱非対称性2010

    • 著者名/発表者名
      土井正晶
    • 学会等名
      日本金属学会 2010年春期大会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] NOL中の導電チャネルの電気抵抗率2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺佳之
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学(平塚市)
    • 年月日
      2010-03-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] MAMR書き込みヘッド用STOにおける磁場発生層のダンピング定数による検討2010

    • 著者名/発表者名
      盧承模
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学(平塚市)
    • 年月日
      2010-03-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] NCMR素子におけるスピントルクマイクロ波発振のPin層磁化状態依存性2010

    • 著者名/発表者名
      中村徹哉
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学(平塚市)
    • 年月日
      2010-03-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Direct Electric Resistance Measurement for Nano-Contacts in the Nano-Oxide Layer by In-Situ Conductive-AFM2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺佳之
    • 学会等名
      11^<th> Joint MMM-INTERMAG Conference
    • 発表場所
      Washington, DC, USA
    • 年月日
      2010-01-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of Microwave Oscillation under Angled In-Plane Magnetic Field in Spin Torque Oscillator based on Nano Contact MR2010

    • 著者名/発表者名
      H.Suzuki
    • 学会等名
      11^<th> Joint MMM-INTERMAG Conference
    • 発表場所
      Washington, DC, USA
    • 年月日
      2010-01-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Dependence of injection locking on oscillation line-width in Nano-Contacts Magnetoresistive Spin-Torque Oscillators(NCMR-STO)2010

    • 著者名/発表者名
      M.K.Al-Mahdawi
    • 学会等名
      11^<th> Joint MMM-INTERMAG Conference
    • 発表場所
      Washington, DC, USA
    • 年月日
      2010-01-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 単原子積層[Fe/Co]nエピタキシャル薄膜のバルク散乱スピン非対称性2009

    • 著者名/発表者名
      土井正晶
    • 学会等名
      日本金属学会 2009年秋期大会
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Fe_<0.5>Co_<0.5>合金薄膜のB2規則相の長距離規則度の評価とバルク散乱スピン非対称性2009

    • 著者名/発表者名
      土井正晶
    • 学会等名
      2009年秋季 第70回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2009-09-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] STT Microwave Oscillation on Nano-contact MR Devices under Low or High Applied Magnetic Field2009

    • 著者名/発表者名
      土井正晶
    • 学会等名
      ICM 2009
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-07-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] MFM observations for magnetic nano-constrictions in a Domain Wall MR spin valve2009

    • 著者名/発表者名
      Kousaku Miyake
    • 学会等名
      ICM 2009
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-07-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Nano-oxide layer formation mechanism on the surface of Co_2(CrFe)Si full Heusler ally for nanocontacts CPP-spin valves2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Shiokawa
    • 学会等名
      Intermag 2009
    • 発表場所
      Sacramento, California, USA
    • 年月日
      2009-05-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Large output of microwave oscillation with narrow linewidth in magnetic nanocontact spin torque oscillator with spin-valve structure2009

    • 著者名/発表者名
      H.Endo
    • 学会等名
      Intermag 2009
    • 発表場所
      Sacramento, California, USA
    • 年月日
      2009-05-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Spin scattering asymmetry in CPP spin valves with alternated monatomic [Fe/Co]n superlattice and Au spacer2009

    • 著者名/発表者名
      T. Mano, I. Chu, M. Doi, M. Sahashi
    • 学会等名
      Intermag 2009
    • 発表場所
      Sacramento, California
    • 年月日
      2009-05-06
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Spin Transfer Torque Microwave Oscillation Study on Spin-Valve Films with Self-Assembling Nano-Confined Domain all Structure2008

    • 著者名/発表者名
      M. Doi
    • 学会等名
      Asian Magnetic Conference 2008 (AMC2008)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2008-12-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] CPP-GMR Study on Spin-Valve Films Consist of Alternate Monatomic Layered Epitaxial [Fe / Co]n Superlattices with High Spin Polarization2008

    • 著者名/発表者名
      M. Sahashi
    • 学会等名
      Asian Magnetic Conference 2008 (AMC2008)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] [Fe/CO]_n/AU/[Fe/CO]_nエピタキシャル薄膜のCPP-GMR特性2008

    • 著者名/発表者名
      土井正晶
    • 学会等名
      日本金属学会2008年秋期(第143回)大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 単原子積層[Fe/Co]_nエピタキシャル薄膜のスピン分極率2008

    • 著者名/発表者名
      土井正晶
    • 学会等名
      日本金属学会2008年秋期(第143回)大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] CoFe-A10_xNOLによるナノコンタクトの形成とAl原子の拡散制御2008

    • 著者名/発表者名
      塩川陽平
    • 学会等名
      第69回日本応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] CPP-GMR characteristics of full epitaxial spin valves film with alternate monatomic [Fe/Co]n superlattice2008

    • 著者名/発表者名
      I. Chu, T. Mano, M. Doi, M. Sahashi
    • 学会等名
      Intermag 2008
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      2008-05-06
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] CPP-GMR characteristics of full epitaxial spin valves film with alternate monatomic [Fe / Co]n Superlattice2008

    • 著者名/発表者名
      I. C. Chu
    • 学会等名
      InterMag 2008
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      2008-05-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] High spin polarization of epitaxial films with artificial alternate monatomic [Fe/Co]n superlattice2008

    • 著者名/発表者名
      I. Chu, A. Rajanikanth, Y. Takahashi, K. Hono, M. Doi, M. Sahashi
    • 学会等名
      Intermag 2008
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      2008-05-05
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] High spin polarization of epitaxial films with artificial alternate monatomic [Fe / Co]n Superlattice2008

    • 著者名/発表者名
      I. C. Chu
    • 学会等名
      Intermag 2008
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      2008-05-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] [Fe/Co]n超格子単原子積層を用いたスピンバルブCPP-GMR特性2008

    • 著者名/発表者名
      真野知典, In Chang Chu, 土井正晶, 佐橋政司
    • 学会等名
      2008年春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] [Fe/Co]n単原子積層多層膜の高スピン分極率2008

    • 著者名/発表者名
      In Chang Chu, Ammanabrolu Rajanikanth, 高橋由紀子, 宝野和博, 土井正晶, 佐橋政司
    • 学会等名
      2008年春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] [Fe/Co]_n単原子積層多層膜の高スピン分極率2008

    • 著者名/発表者名
      土井正晶
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] [Fe/Co]_n超格子単原子積層を用いたスピンバルブCPP-GMR特性2008

    • 著者名/発表者名
      真野知典
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Fe Nano-bridge in Nonmagnetic Layer2007

    • 著者名/発表者名
      M. Doi
    • 学会等名
      The 6th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      Jeju International Convention Center, Korea
    • 年月日
      2007-11-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Confirmation of nano-conductive channel formation mechanism in Cu-A10_x CCP-NOL for CPP-GMR spin-valves by magnetization process2007

    • 著者名/発表者名
      S. Kawasaki
    • 学会等名
      52nd Magnetism and Magnetic Materials Conference(MMM2007)
    • 発表場所
      Tampa Marriott Waterside, USA
    • 年月日
      2007-11-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Study on formation mechanism of ferromagnetic metal nanocontacts in spin-valve system with Co_<0.9>Fe_<0.1>-A10_x NOL2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiokawa
    • 学会等名
      52nd Magnetism and Magnetic Materials Conference(MMM2007)
    • 発表場所
      Tampa Marriott Waterside, USA
    • 年月日
      2007-11-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Spin polarization of alternate monoatomic epitaxial[Fe/Co]_n superlattice2007

    • 著者名/発表者名
      In Chang Chu
    • 学会等名
      6th International Symposium on Metallic Multilayers
    • 発表場所
      University of Western Australia, Australia
    • 年月日
      2007-10-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic coupling nature of spin-valve films containing nano-strustured magnetic oxide layer2007

    • 著者名/発表者名
      M. Sahashi
    • 学会等名
      6th International Symposium on Metallic Multilayers
    • 発表場所
      University of Western Australia, Australia
    • 年月日
      2007-10-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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