| 研究課題/領域番号 |
14J05371
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
柿堺 悠 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| キーワード | 電界効果 / 磁壁 / 磁区 |
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| 研究実績の概要 |
勾配電界印加下での磁壁移動
本研究では細線長手方向に勾配の付いた電界（勾配電界）の印加下では磁壁のエネルギーにも勾配がつき、磁壁はよりエネルギーの低い方へと移動するはずであるとのアイデアの下、勾配電界印加時の磁壁移動を計測した。ゲート電極の長手方向に電圧を印加することにより、細線中の電位勾配を利用して勾配電界を印加することができる。これまでのところ勾配電界のみでの磁壁駆動は実現できていないが、勾配電界の印加下において外部磁場による磁壁移動を計測した結果、磁壁移動速度が細線の位置に依存する振る舞いが見られた。この結果は先行研究で示された磁壁移動速度の電界依存性と同様に、ピニングポテンシャルが細線のそれぞれの位置における電界に依存しているために現れており、勾配電界の印加により電界効果が位置に依存して現れていること示している。
電流駆動磁壁移動の電界依存性
これまで磁場誘起による磁壁の移動速度は電界の印加によって大きく変化することが明らかとなったが、電流駆動による磁壁移動速度の電界効果は不明のままである。垂直磁気異方性を有するMgO/Co/Pt系を用いて無磁場において電界印加下の電流誘起による磁壁移動を磁気光学Kerr効果顕微鏡により観察した。本系はCo/Pt界面において強いDzyaloshinsky-Moriya相互作用を有する系であり、磁壁はスピンホールトルクを介して電流方向に移動する。観察された速度領域の磁壁移動は熱活性によるクリープ領域であり、本実験を通して電流誘起による磁壁のクリープ速度は磁場駆動の場合と同様にゲート電圧の増加とともに減少することが明らかとなった。
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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
本研究の目的は電界の印加のみにより磁壁駆動を実現し、磁壁駆動を利用した磁気メモリのさらなる省電力化への手がかりを見つけることである。今年度は昨年度に得られた電界の印加による磁壁ネルギーの変調を応用した実験を行った。試料面内方向に対して勾配を持った電界を印加することにより、磁壁エネルギーに勾配を持たせることに成功した。このことは磁壁移動速度の細線の位置依存性の測定からそのことを確認することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまで電界のみによる磁性細線中の単一磁壁の駆動を目指して実験を行ってきたが、勾配電界に起因した有効磁場が十分に大きな強度を得られなかったために、電界のみによる磁壁駆動の実現には至らなかった。そこで、実際にどの程度の有効磁場が得られているのかを勾配電界印加下での磁場アシストによる磁壁クリープ運動から見積もる。
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