金属系多層膜におけるスピン流と磁気緩和の光学的検出

2009 年度 自己評価報告書

• 研究領域: スピン流の創出と制御
• 研究課題/領域番号: 19048006
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 安藤 康夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60250726)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: トンネル接合 / Co_2MnSi / 強磁性共鳴 / ポンププローブ法 / スピンダイナミクス / スピン流 / スピン進入長 / 磁気緩和

研究概要

金属系薄膜においてレーザーで励起した電子がスピン系に緩和する際に誘起するスピンのダイナミクス観測を行う.また強磁性共鳴を用いたスピン流の生成と磁気緩和に関する系統的な測定を行う.これらにより金属強磁性体におけるスピン緩和のメカニズムを明らかにすることを目指す.具体的には
(1) 高品位薄膜およびトンネル接合の作製
(2) 高スピン分極率,低磁気緩和定数ホイスラー薄膜のスピンダイナミクス
(3) ホットエレクトロンの注入とスピン流
(4) 強磁性共鳴と磁気緩和,を行う.

研究成果

• [雑誌論文] Direct Observation of Atomic Ordering and Interface Structure in Co2MnSi/MgO/Co2MnSi Magnetic Tunnel Junctions by High-Angle Annular Dark-Field Scanning Transmission Electron Microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Miyajima, M. Oogane, Y. Kotaka, T. Yamazaki, M. Tsukada, Y. Kataoka, H. Naganuma, Y.,o
  • 雑誌名: Appl. Phys. Exp. 2 ページ: 093001-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement in tunnel magnetoresistance effect by inserting CoFeB to the tunneling barrier interface in Co2MnSi/MgO/CoFe magnetic tunnel junctions (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Tsunegi, Y. Sakuraba, M. Oogane, Hiroshi Naganuma, K. Takanashi, Y.,o
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 94 ページ: 252503-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitaxial Mn2. 5Ga thin films with giant perpendicular magnetic anisotropy for spintronic devices (2009)
  • 著者名/発表者名: Shigemi Mizukami, Daisuke Watanabe, Hiroshi Naganuma, Mikihiko Oogane, Yasuo,o, Terunobu Miyazaki, Feng Wu
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 48 ページ: 122503-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low damping constant for Co2FeAl Heusler alloy films and its correlation with density of states (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Mizukami, D. Watanabe, M. Oogane, Y.,o, Y. Miura, M. Shirai, T. Miyazaki
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 105 ページ: 07D306-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Half-metallicity and Gilbert damping constant in Co2FexMn1-xSi Heusler alloys depending on the film composition (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahide Kubota, Sumito Tsunegi, Mikihiko Oogane, Shigemi Mizukami, Terunobu Miyazaki, Hiroshi Naganuma, Yasuo,o
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 94 ページ: 122504-1-3
  • 査読あり
• [学会発表] Gilbert Damping Mechanisms in Half-metallic Heusler Alloys (invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Mizukami
  • 学会等名: American Physical Society March Meeting 2010
  • 発表場所: Portland OR, USA
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] MgO二重障壁強磁性トンネル接合における巨大磁気抵抗効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安藤康夫, Lixian Jiang, 永沼博, 大兼 幹彦
  • 学会等名: 春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: シンポジウム"スピントロニクスデバイスの新展開", 東海大学, 平塚
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Large magneto-resistance effect and magnetic properties in Co2-based Heusler compounds (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Oogane, J. Hamrle, B. Hillebrands, Y.,o
  • 学会等名: JST-DFG Workshop on Nanoelectronics
  • 発表場所: Bonn, Germany
  • 年月日: 2010-02-19
• [学会発表] Spin dynamics for Heusler alloy films (invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Mizukami, J. Walowski, T. Kubota, M. Oogane, H. Naganuma, Y.,o, T. Miyazaki
  • 学会等名: 4th International Workshop on Spin Currents & 2nd International Workshop on Spincaloritoronics
  • 発表場所: Sendai Japan
  • 年月日: 2010-02-10
• [学会発表] Magnetic damping of half-metallic Heusler alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Oogane, T. Kubota, S. Tsunegi, J. Sato, H. Naganuma, S. Mizukami, Y.,o
  • 学会等名: International Workshop and Seminar on Magnonics: From Fundamentals to Applications 2009
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 2009-08-06
• [図書] スピントロニクスの基礎と材料・応用技術の最前線 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安藤康夫
  • 総ページ数: 60-74
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://www.apph.tohoku.ac.jp/spin/
• [産業財産権] 二重障壁強磁性トンネル接合および磁気デバイス (2009)
  • 発明者名: 姜麗仙, 永沼博, 大兼幹彦, 安藤康夫
  • 権利者名: 姜麗仙, 永沼博, 大兼幹彦, 安藤康夫
  • 産業財産権番号: 特許・特願2009-155359
  • 出願年月日: 2009-06-30