| 研究課題/領域番号 |
15H03966
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
柳原 英人 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (50302386)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 非線形電気磁気効果 / マルチフェロイクス / スピネルフェライト |
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| 研究実績の概要 |
磁気異方性の主軸が異なる2種類の磁性体を接合させることで、界面付近において交換結合と異方性磁界の競合が生じ、その結果空間的にねじれたスピン構造が実現する。このねじれたスピン構造に電場を印加することで、逆ジャロシンスキー・守谷効果である非線形電気磁気効果が期待され、これに電場を印加することによりねじれたスピン構造が変調を受けるものと考えられる。また逆に外部磁場を与えることで、このねじれたスピン構造を変調させれば、試料両端に電気分極が発生し、スピン構造の変化に伴い分極電流が流れることになる。本年度は、この電界印加に伴う磁化過程の変調を測定するために、①最適な試料の構造とその成膜条件の探索、②外部磁場・外部電場を印加して磁化過程を測定可能な顕微磁気光学効果測定装置の開発について実施した。
①については、MgO(001)単結晶基板を用いて、まず垂直磁化膜となるCoFe2O4(001)を成膜し、続いて面内磁化膜としてNiFe2O4(001)薄膜を成長させた。その結果、面内引っ張り歪の導入に伴いNiFe2O4薄膜も膜面垂直方向が磁化の容易軸となっていることを確認し、このため本研究には不適切であることが明らかになった。そこで、面内磁化膜としてMgO(001)上に成膜した時に面内磁化膜になることが知られているγFe2O3(001)薄膜を用いることとした。
②に関しては、２０倍の対物レンズを有し、１５ｋOeまで磁場を印加可能な磁気光学効果の装置を自作した。試料ホルダーには１０箇所の電極を設けており、ワイヤボンダ等て試料を結線することで電圧を印加することが可能となっている。
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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
予定通り計測装置が完成した。一方で測定に最適な試料構造については未だ探索中であるが、おおよそめどが付いたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
γ-Fe2O3 (001) /CoFe2O4(001) /MgO(001)の積層構造膜を用いて膜面に垂直方向に磁場を印加して、その際に流れる分極電流を測定する計画である。また、分極電流計を高圧電源に交換して、同一試料を同一の計測装置に設置したまま、非線形電気磁気効果の逆効果も測定する予定である。
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