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負のスピン分極材料の磁気緩和制御と高効率微細スピン注入源への新展開

研究課題

研究課題/領域番号 24710154
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関福島工業高等専門学校

研究代表者

磯上 慎二  福島工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (10586853)

研究協力者 角田 匡清  東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80250702)
大兼 幹彦  東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50396454)
佐久間 昭正  東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (30361124)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード窒化鉄 / スピン流 / スピンポンピング / 磁気緩和 / 窒化鉄薄膜 / 結晶構造 / Kerr効果 / スパッタ成膜 / 赤外線加熱プロセス
研究成果の概要

負のスピン分極材料であるFe4N薄膜を用いた高効率スピン注入源の開発を目的として研究を行った.窒素とアルゴンの混合ガスによる反応性スパッタリング法と赤外線集光加熱プロセスを用いて,高品質Fe4N/Pt接合膜試料の作製に成功した.Fe4NからのスピンポンピングによってPt薄膜で発生するインバーススピンホール起電力は,従来使用されてきたNiFeなどの強磁性膜に比べて約1桁高い値を示すことを見出した.これはスピン流生成効率において負のスピン分極材料を用いたFe4N/Pt系の優位性を示唆している.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Temperature and crystal orientation dependence of magnetic damping in epitaxial Fe4N thin film2014

    • 著者名/発表者名
      S. Isogami, M. Tsunoda, M. Oogane, A. Sakuma and M. Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Magnetics Society of Japan

      巻: 38 ページ: 162-168

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhancement of Spin Pumping Efficiency in Fe_4N/Pt Bilayer Films2013

    • 著者名/発表者名
      S. Isogami, M. Tsunoda, M. Oogane, A. Sakuma, and M. Takahashi
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 6 号: 6 ページ: 063004-063007

    • DOI

      10.7567/apex.6.063004

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Enhancement of Magnetic Damping in Fe_4N Films with Increasing Thickness2013

    • 著者名/発表者名
      S. Isogami, M. Tsunoda, M. Oogane, A. Sakuma, and M. Takahashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 7R ページ: 073001-073003

    • DOI

      10.7567/jjap.52.073001

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多結晶Co薄膜におけるスピンポンピングへ及ぼす基板加熱中成膜法の効果2015

    • 著者名/発表者名
      磯上慎二,日向慎太郎
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Tunable spin pumping efficiency depending on crystallographic structures in hcp-Co/Pt films2014

    • 著者名/発表者名
      S. Isogami and S. Hinata
    • 学会等名
      59th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Generaton of spin current from ferromagnetic materials with negative spin polarization2014

    • 著者名/発表者名
      S. Isogami, M. Tsunoda, M. Oogane, A. Sakuma and M. Takahashi
    • 学会等名
      0th International Magnetics Conference, Dresden
    • 発表場所
      Dresden (Germany)
    • 年月日
      2014-05-04 – 2014-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Generation of spin current by spin pumping technique from ferromagnetic materials with negative spin polarization2014

    • 著者名/発表者名
      S. Isogami, M. Tsunoda, M. Oogane, A. Sakuma, K. Kabara, and M. Takahashi
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 擬単結晶Fe4N膜における磁気緩和の温度および結晶方位依存性2013

    • 著者名/発表者名
      磯上慎二,角田匡清,大兼幹彦,佐久間昭正,古門聡士,高橋研
    • 学会等名
      第37回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Logic gate using hybrid magntic tunnel junctions with normal and inverse tunneling magnetoresistive effect2013

    • 著者名/発表者名
      S. Isogami, T. Owada
    • 学会等名
      58th Annual Magnetism & Magnetic Materials Conference
    • 発表場所
      Denver, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 負のスピン分極を示すFe4N薄膜からのスピン流生成とその物性に関する一考察2013

    • 著者名/発表者名
      磯上慎二
    • 学会等名
      東北大学 電気通信研究所 平成25年度スピニクス研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 磁化ダイナミクスによるFe4N薄膜からのスピン流生成2013

    • 著者名/発表者名
      磯上慎二,角田匡清,大兼幹彦,佐久間昭正,高橋研
    • 学会等名
      東北大学電気通信研究所 共同プロジェクト研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Generation of spin current from Fe4N film2012

    • 著者名/発表者名
      S. Isogami, M. Tsunoda, M. Oogane, A. Sakuma and M. Takahashi
    • 学会等名
      International Conference of Asian Union Magnetics Societies
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] 論理演算素子2013

    • 発明者名
      磯上慎二
    • 権利者名
      磯上慎二
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-07-04
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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