純スピン流のダイレクト制御技術の開発

• 研究課題/領域番号: 22860045
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 家形 諭 九州大学, 稲盛フロンティア研究センター, 特任助教 (00585929)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,146千円 (直接経費: 2,420千円、間接経費: 726千円); 2011年度: 1,508千円 (直接経費: 1,160千円、間接経費: 348千円); 2010年度: 1,638千円 (直接経費: 1,260千円、間接経費: 378千円)
• キーワード: スピンエレクトロニクス / 純スピン流純スピン流 / 非局所スピンバルブ / スピン流 / スピン吸収 / 磁気異方性 / スピン注入

研究概要

強磁性/非磁性/強磁性の面内スピンバルブ構造を作製し,純スピン流の生成,制御を目的として研究を行った.初年度は面内スピンバルブ構造を作製し,界面をArミリングによってクリーニングすることにより,純スピン流生成効率の高効率化および最適化を行い,次年度はスピン吸収体(NiFe合金などの強磁性体)を構造体内に配置することによりスピン流が制御できること,およびスピン吸収体におけるスピン緩和時間の違いがスピン吸収量の違いとして現れることを示した.

研究成果

• [雑誌論文] Formations of magnetic vortices in a chain array of triangle Py dots and an isosceles triangle Py dot (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Miyata, K. Kiseki, S. Yakata, H. Wada, and T. Kimura
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 111
• [雑誌論文] Formations of magnetic vortices in a chain array of triangle Py dots and an isosceles triangle Py dot (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Miyata, K.Kiseki, S.Yakata, H.Wada, T.Kimura
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 巻: 111 号: 7
  • DOI: 10.1063/1.3673349
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chirality control of magnetic vortex in a square Py dot using current-induced Oersted field (2012)
  • 著者名/発表者名: 家形諭, 宮田真彦, 本多周太, 伊藤博介, 和田裕文, 木村崇
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 99 号: 24 ページ: 242507-242507
  • DOI: 10.1063/1.3669410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chirality control of magnetic vortex in a square Py dot using current-induced Oersted field (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yakata, M. Miyata, S. Honda, H. Itoh, H. Wada, and T. Kimura
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 99 ページ: 242507-242507
• [雑誌論文] Transport properties of pure spin currents in a polycrystalline Gd wire (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Nonoguchi, Y. Ando, S. Yakata, and T. Kimura
  • 雑誌名: IEEE Trans. Magn. 巻: 47 ページ: 2750-2752
• [雑誌論文] Static and dynamical properties of a magnetic vortex in a regular polygonal nanomagnet (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Miyata, S. Nonoguchi, S. Yakata, H. Wada, and T. Kimura
  • 雑誌名: IEEE Trans. Magn. 巻: 47 ページ: 2505-2507
• [雑誌論文] Control of Magnetic Vortex Chirality in a Regular Pentagonal Permalloy Nanomagnet Using In-plane Magnetic Field (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Miyata, S. Yakata, T. Kimura, and H. Wada
  • 雑誌名: J. Magn. Soc. Jpn. 巻: 35 ページ: 216-219
  • NAID: 130000677006
• [雑誌論文] Transport properties of pure spin currents in a polycrystalline Gd wire (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Nonoguchi, Y.Ando, et.al.
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTIONS on magnetics 巻: 47 号: 10 ページ: 2750-2752
  • DOI: 10.1109/tmag.2011.2158407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Static and dynamical properties of a magnetic vortex in a regular polygonal nanomagnet (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Miyata, S.Nonoguchi, S.Yakata, H.Wada, T.Kimura
  • 雑誌名: IEEE Trans.Magn. 巻: 47 号: 10 ページ: 2505-2507
  • DOI: 10.1109/tmag.2011.2158408
  • 査読あり
• [雑誌論文] 面内磁界による正五角形Ｐｅｒｍａｌｌｏｙナノドットのカイラリティ制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Miyata, S.Yakata, T.Kimura, H.Wada
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: 35 号: 3 ページ: 216-219
  • DOI: 10.3379/msjmag.1104R009
  • NAID: 130000677006
  • ISSN: 1882-2924, 1882-2932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of cleaning condition of Permalloy/Cu interface for efficient spin injection (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Yakata, Y.Ando, T.Kimura
  • 雑誌名: IEEE e-Journal ページ: 126-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of vortex chirality in polygonal nanomagnets (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Miyata, S.Yakata, M.Hara, H.Wada, T.Kimura
  • 雑誌名: IEEE e-Journal ページ: 1878-1880
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of vortex chirality in regular polygonal nanomagnets using in-plane magnetic field (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Yakata, M.Miyata, S.Nonoguchi, H.Wada, T.Kimura
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 巻: 97
  • NAID: 120005227379
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Thermal Stability Using Ferromagnetically Coupled Synthetic Free Layers in MgO-Based Magnetic Tunnel Junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Yakata, H.Kubota, T.Seki, K.Yakushiji, A.Fukushima, S.Yuasa, K.Ando
  • 雑誌名: IEEE Trans.Magn. 巻: 34 ページ: 316-322
  • 査読あり
• [学会発表] Noise-induced Synchronization in Spin Torque Nano Oscillators (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakada, S. Yakata, T. Kimura
  • 学会等名: 56th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: USA, Arizona
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Magnetic properties of double vortices stabilized in isosceles triangular ferromagnetic dots (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Miyata, S. Yakata, H. Wada, T. Kimura
  • 学会等名: 56th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: USA, Arizona
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Stochastic state transition of a spin torque nano oscillator (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakada, S. Yakata, T. Kimura
  • 学会等名: International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Japan, Aichi
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] 多角微小強磁性体中に安定化する磁気渦の動的特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮田真彦,鬼石宏平,家形諭,和田裕文,木村崇
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: Japan, Niigata
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] Control of vortex chirality using DC current injection (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Miyata, S. Yakata, H. Wada and T. Kimura
  • 学会等名: 6th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology
  • 発表場所: Japan, Matsue
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] Electrical detection of vortex core polarity in a polygonal nanomagnet (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Miyata, K. Kiseki, S. Yakata, H. Wada and T. Kimura
  • 学会等名: 6th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology
  • 発表場所: Japan, Matsue
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] Control of vortex chirality using DC current injection (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Miyata, S.Yakata, H.Wada, T.Kimura
  • 学会等名: 6th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technoloey (SPINTECH6)
  • 発表場所: Japan, Matsue
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] Electrical detection of vortex core polarity in a polygonal nanomagnet (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Miyata, K.Kiseki, S.Yakata, H.Wada, T.Kimura
  • 学会等名: 6th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (SPINTECH6)
  • 発表場所: Japan, Matsue
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] Efficient manipulations of pure spin currents using V-shape ferromagnetic wires (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Nonoguchi, Y. Ando, S. Yakata and T. Kimura
  • 学会等名: 6th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology
  • 発表場所: Japan, Matsue
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] Pure spin current injection into polycrystalline Gd (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Nonoguchi, Y. Ando, S. Yakata and T. Kimura
  • 学会等名: 6th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology
  • 発表場所: Japan, Matsue
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] Efficient manipulations of pure spin currents using V-shape ferromagnetic wires (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Nonoguchi, Y.Ando, S.Yakata, T.Kimura
  • 学会等名: 6th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (SPINTECH6)
  • 発表場所: Japan, Matsue
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] Pure spin current injection into polycrystalline Gd (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Nonoguchi, Y.Ando, S.Yakata, T.Kimura
  • 学会等名: 6th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (SPINTECH6)
  • 発表場所: Japan, Matsue
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] Transport properties of pure spin currents in a polycrystalline Gd wire (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Nonoguchi, Y. Ando, S. Yakata and T. Kimura
  • 学会等名: International Magnetic Conference 2011
  • 発表場所: Taiwan, Taipei
  • 年月日: 2011-04-26
• [学会発表] Static and dynamic properties of a magnetic vortex in a regular polygonal nanomagnet (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Miyata, S. Nonoguchi, S. Yakata, H. Wada, and T. Kimura
  • 学会等名: International Magnetic Conference 2011
  • 発表場所: Taiwan, Taipei
  • 年月日: 2011-04-26
• [学会発表] Transport properties of pure spin currents in a polycrystalline Gd wire (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Nonoguchi, Y.Ando, S.Yakata, T.Kimura
  • 学会等名: International Magnetic Conference 2011 (Intermag2011)
  • 発表場所: Taiwan, Taipei
  • 年月日: 2011-04-26
• [学会発表] Static and dynamic properties of a magnetic vortex in a regular polygonal nanomagnet (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Miyata, S.Nonoguchi, S.Yakata, H.Wada, T.Kimura
  • 学会等名: International Magnetic Conference 2011 (Intermag2011)
  • 発表場所: Taiwan, Taipei
  • 年月日: 2011-04-26
• [学会発表] 純スピン流注入により誘導されるループ電流とその検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野々口誠二,安藤裕一郎,家形諭,木村崇
  • 学会等名: 第66回日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 多角微小強磁性体の高周波磁化特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮田真彦,家形諭,木村崇,和田裕文
  • 学会等名: 第66回日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Optimization of cleaning condition of Permalloy/Cu interface for efficient spin injection (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Yakata, Y. Ando and T. Kimura
  • 学会等名: IEEE TENCON2010
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2010-11-22
• [学会発表] Control of vortex chirality in polygonal nanomagnets (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Miyata, S. Yakata, M. Hara, H. Wada and T. Kimura
  • 学会等名: IEEE TENCON2010
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2010-11-22
• [学会発表] Thermal stability and switching current of ferromagnetically coupled CoFeB/Ru/CoFeB synthetic free layer (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Yakata, H.Kubota, T.Seki, K.Yakushiji, A.Fukushima, S.Yuasa, K.Ando
  • 学会等名: ISAMMA2010
  • 発表場所: Miyagi
  • 年月日: 2010-07-13