| 研究課題/領域番号 |
22KJ1815
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| 補助金の研究課題番号 |
22J12061 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
小林 裕太 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2023年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2022年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | カイラル反強磁性体 / スピントルク |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、カイラル反強磁性体Mn3Irの特異なスピントルクを解明し面直磁化磁気メモリを実証することである。SOT磁化反転磁気メモリの書き込み層に用いられる重金属層は注入されるスピンの向きが面内方向を向くためアシスト磁場が必要になり素子構造が複雑化してしまうという問題がある。申請者はカイラル反強磁性体では方向の異なるスピンを注入できることに着目し、外場なしでの磁化反転の実証を目指している。
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| 研究実績の概要 |
本年度は第一に新規スピントルクが期待されている材料である,L12-Mn3Ir(111)配向薄膜の作成およびその輸送特性評価に取り組みました。
薄膜は(001)配向薄膜を作成した時と同様にRFスパッタ法を用いて作成しました。薄膜作成時の積層温度を変化させることで、規則度および結晶性の制御を試みました。X線回折法による規則度および結晶性の評価を行ったところ積層温度によって、薄膜の特性を制御することが出来ていることが明らかになりました。作成した試料に微細加工を施し輸送特性を評価したところ、これまで作成に成功していた(001)薄膜や多結晶薄膜に比較して顕著な性質を示すことを明らかにしました。これは理論的な予測と一致するものであり、今後新規スピントルクに限らず応用されることが期待されます。
第二に同様に新規スピントルク材料として期待されているMn3Sn薄膜を作成しその熱安定性を評価しました。薄膜はRFスパッタ法を用い作成しました。作成した薄膜の熱安定性をスピントルクによる磁化反転から評価し大きな熱安定性を持つことを明らかにしました。これはMn3Snが新規スピントルク材料として優れた特性を有していることを示しています。
以上の結果をまとめ2報の論文として報告しました。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は、本研究の最終目標である新規スピントルクを観測するために結晶配向に着目した物性制御および複数のカイラル反強磁性体の材料開発を行った。理論予想と同様に結晶配向が制御された試料では巨大な輸送特性が観測された。次年度からは新規スピントルクの評価及び新規スピントルクを用いた磁化反転を行う。これらにより、本研究課題の達成が見込まれる
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究計画としては当初の予定通り、以下の2つを挙げる
①カイラル反強磁性体における新規スピントルクの観測
②新規スピントルクを用いた磁化反転の実証
これらに加えて、積極的に国際会議および国内学会に参加し、発表や物性物理の最先端の情報収集を行う予定である。
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