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金属薄膜磁性の電界変調効果の増大を目指した材料開発

研究課題

研究課題/領域番号 26889007
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 電子・電気材料工学
研究機関東北大学

研究代表者

金井 駿  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (40734546)

研究期間 (年度) 2014-08-29 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードスピントロニクス / エレクトロニクス / 磁気メモリ / スピンエレクトロニクス
研究成果の概要

電界による磁化反転時の消費電力を低減するため、磁性の電界制御効率を向上することを念頭に、磁性の電界制御技術を開発した。磁気特性の測定系および評価手法の確立、素子の最適化を行い、超低消費電力素子のポテンシャルを十分に引き出すための指針を得た。具体的には下記を行った。(1)磁気輸送測定を効率的に行う素子構造・プロセスの開発 (2)X線磁気円二色性を用いた磁気異方性の起源の解明 (3)電界誘起強磁性共鳴を用いた素子加工後の磁気特性の評価 (4)超消費電力を低減する高性能磁気トンネル接合素子の設計

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Electric-field-induced magnetization switching in CoFeB/MgO magnetic tunnel junctions with high junction resistance2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kanai, F. Matsukura, and H. Ohno
    • 雑誌名

      APPLIED PHYSICS LETTERS

      巻: 108 号: 19 ページ: 192406-1

    • DOI

      10.1063/1.4948763

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electric-field induced nonlinear ferromagnetic resonance in a CoFeB/MgO magnetic tunnel junction2015

    • 著者名/発表者名
      E. Hirayama, S. Kanai, J. Ohe, H. Sato, F. Matsukura, and H. Ohno
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 107 号: 13 ページ: 132404-1

    • DOI

      10.1063/1.4932092

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electric field control of Skyrmions in magnetic nanodisks2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakatani, M. Hayashi, S. Kanai, S. Fukami, and H. Ohno
    • 雑誌名

      APPLIED PHYSICS LETTERS

      巻: 108 号: 15 ページ: 152403-1

    • DOI

      10.1063/1.4945738

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electric-field modulation of exchange stiffness in MgO/CoFeB with perpendicular anisotropy2015

    • 著者名/発表者名
      T. Dohi, S. Kanai, A. Okada, F. Matsukura, and H. Ohno
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ferromagnetic resonance in nanoscale CoFeB/MgO magnetic tunnel junctions2015

    • 著者名/発表者名
      E. Hirayama, S. Kanai, H. Sato, F. Matsukura, and H. Ohno
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 117 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4908149

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In-plane anisotropy of a nano-scaled magnetic tunnel junction with perpendicular magnetic easy axis2015

    • 著者名/発表者名
      E. Hirayama, S. Kanai, K. Sato, M. Yamanouchi, H. Sato, S. Ikeda, F. Matsukura, and H. Ohno
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 44 号: 4S ページ: 04DM03-04DM03

    • DOI

      10.7567/jjap.54.04dm03

    • NAID

      210000145075

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetic anisotropy in Ta/CoFeB/MgO investigated by x-ray magnetic circular dichroism and first-principles calculation2014

    • 著者名/発表者名
      Shun Kanai, Masahito Tsujikawa, Yoshio Miura, Masafumi Shirai, Fumihiro Matsukura, and Hideo Ohno
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 105 号: 22 ページ: 222409-222409

    • DOI

      10.1063/1.4903296

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electric field-induced ferromagnetic resonance in a CoFeB/MgO magnetic tunnel junction under dc bias voltages2014

    • 著者名/発表者名
      Shun Kanai, Martin Gajek, Daniel Worledge, Fumihiro Matsukura, and Hideo Ohno
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 105 号: 24 ページ: 242409-242409

    • DOI

      10.1063/1.4904956

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Electric field control of magnetism and magnetization switching in CoFeB-MgO2016

    • 著者名/発表者名
      Shun Kanai, Y. Nakatani, H. Sato, F. Matsukura, and H. Ohno
    • 学会等名
      2016 Joint MMM-Intermag Conference
    • 発表場所
      San Diego, US
    • 年月日
      2016-01-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of the skyrmion structure in a nano disk by electric field pulses at room temperature2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakatani, S. Kanai, S. Fukami, M. Hayashi, and H. Ohno
    • 学会等名
      2016 Joint MMM-Intermag Conference
    • 発表場所
      San Diego, US
    • 年月日
      2016-01-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 強磁性体の電界制御とその記録素子応用2015

    • 著者名/発表者名
      金井 駿、仲谷栄伸、岡田篤、佐藤英夫、松倉文礼、大野英男
    • 学会等名
      第20回半導体スピン工学の基礎と応用;PASPS(Physics and Applications of Spin-related Phenomena in Semiconductors)
    • 発表場所
      東北大学電気通信研究所(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ta/CoFeB/MgO構造における磁気異方性とダンピング定数の電気的制御2015

    • 著者名/発表者名
      岡田篤、橋本祥斉、金井駿、松倉文礼、大野英男
    • 学会等名
      第20回半導体スピン工学の基礎と応用;PASPS(Physics and Applications of Spin-related Phenomena in Semiconductors)
    • 発表場所
      東北大学電気通信研究所(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Electrical modulaiton of damping constant in Ta/CoFeB/MgO with perpendicuarl easy axis2015

    • 著者名/発表者名
      A. Okada, Y. Hashimoto, S. Kanai, F. Matsukura, and H. Ohno
    • 学会等名
      13th RIEC International Workshop on Spintronics
    • 発表場所
      東北大学電気通信研究所(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気異方性の電界制御とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      金井 駿, 松倉文礼, 大野英男
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electric-field modulation of magnetic anisotropy and damping constant investigated by ferromagnetic resonance2015

    • 著者名/発表者名
      A. Okada, Y, Hashimoto, S. Kanai, F. Matsukura, and H. Ohno
    • 学会等名
      The 76th JSAP Autumn Meeting, 2015
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] In-plane aspect ratio dependence of thermal stability and intrinsic critical current in CoFeB/MgO magnetic tunnel junctions with perpendicular anisotropy2015

    • 著者名/発表者名
      E. Hirayama, S. Kanai, H. Sato, F. Matsukura, and H. Ohno
    • 学会等名
      The 76th JSAP Autumn Meeting, 2015
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Electric-field dependence of magnetic anisotropy and damping constant in Ta/CoFeB/MgO structures2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi OKADA, Yoshinari HASHIMOTO, Shun KANAI, Fumihiro MATSUKURA, Hideo OHNO
    • 学会等名
      8th international conference on materials for advanced technologies of the materials research society of singapole
    • 発表場所
      Suntec, Singapore
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 強磁性薄膜における電界効果と磁化ダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      金井駿、仲谷栄伸、岡田篤、松倉文礼、大野英男
    • 学会等名
      日本磁気学会 第54回スピントロニクス専門研究会
    • 発表場所
      中央大学駿河台記念館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] dc Bias Voltage Dependence of Magnetic Anisotropy in CoFeB/ MgO Investigated by Electric Field-Induced Ferromagnetic Resonance2015

    • 著者名/発表者名
      金井 駿, Gajek Martin, Worledge Daniel , 松倉 文礼, 大野 英男
    • 学会等名
      the 62nd JSAP Spring Meeting
    • 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] rf power dependence of homodyne-detected ferromagnetic resonance spectra of a CoFeB/MgO magnetic tunnel junction2015

    • 著者名/発表者名
      Eriko Hirayama, Shun Kanai, Jun-ichiro Ohe, Hideo Sato, Fumihiro Matsukura, Hideo Ohno
    • 学会等名
      the 62nd JSAP Spring Meeting
    • 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] ホモダイン検出強磁性共鳴法によるナノスケール磁性体の特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      平山絵里子, 金井駿, 佐藤英夫, 松倉文礼, 大野英男
    • 学会等名
      第8回東邦大学複合物性研究センターシンポジウム「機能性材料の最前線」
    • 発表場所
      東邦大学
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ta/CoFeB/MgO 接合における電界誘起磁化ダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      金井駿, 仲谷栄伸, 岡田篤, 佐藤英夫, 松倉文礼, 大野英男
    • 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(H25/B04)
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 東北大学

    • URL

      http://www.tohoku.ac.jp/japanese/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 電気通信研究所

    • URL

      http://www.riec.tohoku.ac.jp/index-j.shtml

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 大野・深見研究室

    • URL

      http://www.ohno.riec.tohoku.ac.jp/japanese/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-09-09   更新日: 2017-05-10  

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