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スピングラスのメモリーのスピン流によるベクトル的読み出し

研究課題

研究課題/領域番号 20654036
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

佐藤 徹哉  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (20162448)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2009年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2008年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードスピングラス / スピン流 / エイジング現象 / スピンポンピング / 強磁性共鳴 / スピン拡散長 / ミキシングコンダクタンス / ベクトル流 / メモリー効果 / ドロップレット描像 / スピンホール効果 / 異常ホール効果 / リエントラントスピングラス / メゾスコピックスケール
研究概要

磁性原子がランダムに配列した磁性体であるスピングラスでは、低温でスピンが凍結し、エイジング現象やメモリー効果などの特徴的な記憶現象を示す。しかし、その詳細については不明な点が多い。本研究では、スピン配列の詳細な情報を得るためにスピン流の利用に注目した。これは、スピン流がスピンの方向とスピンが流れる方向の二つの量を持つベクトル量であり、スピングラス中のスピンと直接相互作用してスピン配列の有用な情報をもたらし得るためである。スピン流を用いてスピングラスの低温相での挙動を解明することを目的に研究を進めた。
強磁性FeNi層/中間Cu層/スピングラスAgMn層の3層構造をスパッタ法により作成し、強磁性層の強磁性共鳴を利用したスピンポンピングによるスピングラス層への非局所スピン流注入を試みた。比較のため、スピングラス層を含まない強磁性FeNi層/中間Cu層の2層構造も作成した。中間層は強磁性相とスピングラス層の間に交換結合が生じさせないために挿入した。マイクロ波を薄膜に対して垂直方向に、掃引磁場を薄膜に対して平行方向に印加し、低温での強磁性共鳴のスペクトルの半値幅の温度依存性を調べた。その結果、3層構造試料の半値幅はすべての温度領域で2層構造試料の半値幅より大きく、これはスピングラス層に注入されたスピン流が吸収されることにより生じるものと考えられる。また、2つの試料での半値幅の差はスピングラス転移温度近傍で極小を示した。この特徴は、スピングラス転移温度以下で、スピン拡散長が急激に低下するか、またはミキシングコンダクタンスが増大することで解釈される。現在のところ、この両者のどちらが支配的であるのかについては明らかではないが、スピングラス相と常磁性相ではスピン流の挙動が異なることがわかった。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Aging of spin glass semiconductor Cd1-xMnxTe without Cd defects under photo illumination2010

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Mumata, Katsuyoshi Komatsu, Tetsuya Sato
    • 雑誌名

      Journal of Physics(Conference Series) 200(掲載決定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of Anomalous Hall Effect in Reentrant Spin Glass Ni(Pt) Mn Thin Film2008

    • 著者名/発表者名
      Katsuyoshi Komatsu
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan 77

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Glass Dynamics : Effects of Field and Finite Size on Microfabricated Mesoscopic Samples2008

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan 77

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スピングラス/強磁性接合におけるスピンダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      井口亮、安藤和也、斎藤英治、佐藤徹哉
    • 学会等名
      日本物理学会 第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] スピングラス/強磁性接合における逆スピンホール効果の測定2009

    • 著者名/発表者名
      井口亮、安藤和也、斎藤英治、佐藤徹哉
    • 学会等名
      日本物理学会 2009年秋季大会、熊本大学
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Cd欠損を取り除いたスピングラス半導体Cd_<1-x>Mn_xTeの光照射下でのエイジング現象2009

    • 著者名/発表者名
      沼田展明、小松克伊、佐藤徹哉
    • 学会等名
      日本物理学会 2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ガラスコートにより粒子関距離を制限された強磁性微粒子系が示す磁性とスーパースピングラスの比較II2009

    • 著者名/発表者名
      廣井孝介、佐藤徹哉
    • 学会等名
      日本物理学会 2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Aging of spin glass semiconductor Cd1-xMnxTe without Cd defects under photo illumination2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Mumata, Katsuyoshi Komatsu, Tetsuya Sato
    • 学会等名
      International Conference of Magnetism 2009
    • 発表場所
      Karlsruhe(Germany)
    • 年月日
      2009-07-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Anomalous Hall Effect Measurement of Reentrant Spin Glass NiMn in Mesoscopic Region2009

    • 著者名/発表者名
      Ryo Iguchi, Hideyuki Maki, Tetsuya Sato
    • 学会等名
      International Conference of Magnetism 2009
    • 発表場所
      Karlsruhe(Germany)
    • 年月日
      2009-07-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 異常ホール効果を用いた微小領域でのリエンドランドスピングラスの挙動の研究2009

    • 著者名/発表者名
      井口亮
    • 学会等名
      日本物理学会第64会年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Cd欠陥を取り除いたスピングラス半導体Cd_<1-x> Mn_x Teの光照射下でのエイジング現象2009

    • 著者名/発表者名
      沼田展明
    • 学会等名
      日本物理学会第64会年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ガラスコートにより粒子間距離を制御された強磁性微粒子系が示す磁性とスーパースピングラスの比較2009

    • 著者名/発表者名
      廣井孝介
    • 学会等名
      日本物理学会第64会年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] スピングラスの微小領域における異常ホール効果測定II2008

    • 著者名/発表者名
      井口亮
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.appi.keio.ac.jp/annrep1/2007/sato.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.az.appi.keio.ac.jp/satohlab/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.appi.keio.ac.jp/annrepl/2007/sato.html

    • 関連する報告書
      2008 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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