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低次元ナノ構造化によるスピン緩和時間の増大と面内構造3端子素子への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20360002
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 応用物性・結晶工学
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

三谷 誠司  独立行政法人物質・材料研究機構, 磁性材料センター, グループリーダー (20250813)

研究分担者 桜庭 裕弥  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (10451618)
水口 将輝  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50397759)
連携研究者 新関 智彦  独立行政法人物質・材料研究機構, 磁性材料センター, NIMSポスドク研究員 (40567749)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2010年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2009年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2008年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード磁性 / スピントロニクス / ナノ構造 / ナノ粒子 / 低次元 / 超構造 / 2重接合 / 超薄膜 / ナノ材料 / スピン緩和
研究概要

伝導電子スピンの緩和現象の理解は、スピントロニクス素子の開発に関する重要な課題であり、本研究ではナノ粒子や超薄膜等の低次元系におけるスピン緩和に関して、トンネル磁気抵抗測定等の実験を行った。ナノ粒子では離散準位に起因すると思われるスピン緩和時間の増大が見られるが、超薄膜ではそれを示唆する挙動は得られなかった。超薄膜では、面内方向が量子化されていないためと考えられる。また、スピン緩和時間が増大した場合における2重トンネル素子の設計に関するモデル計算を行った。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (15件) 図書 (3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Effect of cotunneling and spin polarization on the large tunneling magnetoresistance effect in granular C_<60>-Co films2011

    • 著者名/発表者名
      S.Sakai, S.Mitani, I.Sugai, K.Takanashi, Y.Matsumoto, S.Entani, H.Naramoto, P.Avramov, Y.Maeda
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 83

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface morphology and transport properties of Cr nanoparticles in single electron tunneling regime2011

    • 著者名/発表者名
      T.Koda, S.Mitani, M.Mizuguchi, K.Takanashi
    • 雑誌名

      J.Phys. : Conf.Ser. 266

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural instability of FeCo ultrathin films grown on MgO(100)2011

    • 著者名/発表者名
      S.Mitani, T.Niizeki
    • 雑誌名

      J.Phys. : Conf.Ser. 266

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fully epitaxial Fe/MgO/Fe(001) junctions with nonmagnetic metal layer insertion2011

    • 著者名/発表者名
      T.Niizeki, S.Mitani, H.Sukegawa, S.Kasai, K.Inomata
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 109

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fully epitaxial Fe/MgO/Fe(001) junctions with nonmagnetic metal layer insertion2011

    • 著者名/発表者名
      T.Niizeki
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys.

      巻: 109

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural instability of FeCo ultrathin films crown on MgO(100)2011

    • 著者名/発表者名
      S.Mitani
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser.

      巻: 266

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface morphology and transport properties of Cr nanoparticles in single electron tunneling regime2011

    • 著者名/発表者名
      T.Koda
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser.

      巻: 266

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin accumulation in Cr nanoparticles in single electron tunneling regime2010

    • 著者名/発表者名
      T.Koda, S.Mitani, M.Mizuguchi, K.Takanashi
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Magn. 46

      ページ: 2060-2062

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple model for detection of spin accumulation in a ferromagnetic double tunnel junction2010

    • 著者名/発表者名
      S.Mitani
    • 雑誌名

      J.Phys. : Conf.Ser. 200

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin accumulation in Cr nanoparticles in single electron tunneling regime2010

    • 著者名/発表者名
      T.Koda
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Magn.

      巻: 46 ページ: 2060-2062

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray absorption spectroscopy and magnetic circular dichroism in codeposited C_<60>-Co films with giant tunnel magnetoresistance2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsumoto, S.Sakai, Y.Takagi, T.Nakagawa, T.Yokoyama, T.Shimada, S.Mitani, K.Takanashi, H.Naramoto, Y.Maeda
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 470

      ページ: 244-248

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      三谷誠司
    • 雑誌名

      「スピントロニクスの基礎と材料・応用技術の最前線」スピン依存単一電子トンネル現象、高梨弘毅編(シーエムシー出版)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray absorption spectroscopy and magnetic circular dichroism in codeposited C60-Co films with giant tunnel magnetoresistance2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsumoto, et al.
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 470

      ページ: 244-248

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fully Epitaxial Fe/MgO/Fe(001) Junctions with Nonmagnetic Metal Layer Insertion2010

    • 著者名/発表者名
      T.Niizeki, S.Mitani, H.Sukegawa, S.Kasai, K.Inomata
    • 学会等名
      55^<th> Magnetism and Magnetic Materials Conference
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 年月日
      2010-11-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Fully Epitaxial Fe/MgO/Fe(001) Junctions with Nonmagnetic Metal Layer Insertion2010

    • 著者名/発表者名
      T.Niizeki
    • 学会等名
      55^<th> Magnetism and Magnetic Materials Conference
    • 発表場所
      Atlanta(米国)
    • 年月日
      2010-11-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] フルエピタキシャルFe/MgO/Fe(001)接合界面への非磁性層挿入2010

    • 著者名/発表者名
      新関智彦、三谷誠司、介川裕章、葛西伸哉、猪俣浩一郎
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] フルエピタキシャルFe/MgO/Fe(001)接合界面への非磁性層挿入2010

    • 著者名/発表者名
      新関智彦
    • 学会等名
      応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県)
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Tunnel Junctions with Unconventional Materials and Nanostructures2010

    • 著者名/発表者名
      三谷誠司
    • 学会等名
      10^<th> IEEE International Conf.on Nanotechnology
    • 発表場所
      Seoul, Korea(招待講演)
    • 年月日
      2010-08-19
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Magnetic Tunnel Junctions with Unconventional Materials and Nanostructures2010

    • 著者名/発表者名
      S.Mitani
    • 学会等名
      10^<th> IEEE International Conf.on Nanotechnology
    • 発表場所
      Seoul(韓国)
    • 年月日
      2010-08-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性2重トンネル接合におけるスピン蓄積効果I2009

    • 著者名/発表者名
      三谷誠司、介川裕章、葛西伸哉
    • 学会等名
      第33回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2009-09-14
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 強磁性2重トンネル接合におけるスピン蓄積の効果I2009

    • 著者名/発表者名
      三谷誠司
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 年月日
      2009-09-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 2重トンネル接合におけるスピン蓄積の効果:簡易モデルによる計算2009

    • 著者名/発表者名
      三谷誠司、葛西伸哉、介川裕章
    • 学会等名
      第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2009-09-08
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 2重トンネル接合におけるスピン蓄積の効果:簡易モデルによる計算2009

    • 著者名/発表者名
      三谷誠司
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2009-09-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Magnetotransport in novel spintronic materials and nanostructures2009

    • 著者名/発表者名
      三谷誠司
    • 学会等名
      3rd Japanese-German Young Researchers Workshop From Nanomaterials to Innovation
    • 発表場所
      Institute of Nanotechnology, Karlsruhe, Germany(招待講演)
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Magnetotransport in novel spintronic materials and nanostructures (Invited)2009

    • 著者名/発表者名
      S.Mitani
    • 学会等名
      3rd Japanese-German Young Researchers Workshop From Nanomaterials to Innovation
    • 発表場所
      Institute of Nanotechnology Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] FeおよびNi超薄膜のホール効果II2009

    • 著者名/発表者名
      三谷誠司、水口将輝、高梨弘毅
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] FeおよびNi超薄膜のホール効果II2009

    • 著者名/発表者名
      三谷誠司, ら
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      立教大学、東京都
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of giant tunnel magnetoresistance in fullerene-cobalt granular thin films2008

    • 著者名/発表者名
      Sugai, S.Sakai, S. Mitani, M.Mizuguchi, K.Takanashi, Y.Matsumoto, H.Naramoto, P.V.Avramov, S.Okayasu, Y.Maeda
    • 学会等名
      53rd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      Austin, USA
    • 年月日
      2008-11-11
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [図書] Handbook of Nanophysics : Nanoparticles and Quantum Dots, Chap. 13, Taylor and Francis2010

    • 著者名/発表者名
      三谷誠司
    • 総ページ数
      800
    • 出版者
      Spin accumulation in metallic nanoparticles
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] Handbook of Nanophysics : Nanoparticles and Quantum Dots, Chap.13 "Spin accumulation in metallic nanoparticles"2010

    • 著者名/発表者名
      S.Mitani
    • 総ページ数
      800
    • 出版者
      Taylor & Francis
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] スピン依存単一電子トンネル現象(高梨弘毅編)(スピントロニクスの基礎と材料・応用技術の最前線)2009

    • 著者名/発表者名
      三谷誠司
    • 総ページ数
      421
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://www.nims.go.jp/apfim/spin/indexj.html

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nims.go.jp/apfim/index_j.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nims.go.jp/ap.fim/index_j.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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