| 研究課題/領域番号 |
19K04464
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
櫻井 浩 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80251122)
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| 研究分担者 |
高橋 学 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (50250816)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 磁気コンプトン散乱 / スピントロニクス / 磁歪 / 軌道磁化曲線 / スピン磁化曲線 / 磁気量子数別磁化曲線 / X線磁気円二色性 / スピントロにクス / 磁気スイッチング / スピン磁気モーメント / 軌道磁気モーメント / X線磁気円に植生 / 磁化反転 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究ではスピントロニクス素子の接合界面における磁化反転に伴う動的電子状態を明らかにすることを目的とする。実用上重要と考えられる垂直磁気異方性を有する磁気トンネル接合Ta/CoFeB/MgO/CoFeB界面に着目し、①CoFeB/MgOおよびCoFeB/Ta界面におけるスピン・軌道磁化の磁化反転に伴う動的挙動を測定②スピン・軌道磁化の磁化反転に伴う動的挙動と磁気カー効果・磁歪などの磁気特性との関連の解明③スピン・軌道磁化の磁化反転に伴う動的挙動に関する実験・理論の定式化に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
１．CoFeB/MgOおよびCoFeB/Ta多層膜における磁気コンプトン散乱・X線磁気円二色性スペクトル用いた磁化反転挙動の測定：X線磁気円二色性スペクトル解析から求めたFeあるいはCo原子の軌道磁化曲線・スピン磁化曲線における磁化反転挙動は一致した。またSQUID磁力計で求めた磁化曲線ともおおむね一致した。
２．ナノ構造を有するFe/Co多層膜における磁化反転挙動と磁歪の測定：磁歪の磁場依存性と磁気コンプトンプロファイルの磁場依存性を解析して求めた磁気量子数別磁化曲線を比較した結果、磁歪が磁気量子数|m|=2の対称性に起因する可能性があることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、磁気コンプトン散乱・X線磁気円二色性スペクトルの磁場依存性を解析することで、スピン磁化曲線・軌道磁化曲線・磁気量子数選択磁化曲線を測定する手法が開発された。開発された手法を用いて、磁化反転や磁歪などマクロな特性を支配する電子状態が明らかになってきた。これらの成果により、低消費電力で駆動するスピントロニクスデバイスの開発に資すると期待される。
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