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2017 年度 実績報告書

膜厚方向スピン配列制御と3次元マグノニクスへの展開

研究課題

研究課題/領域番号 15H03995
研究機関九州大学

研究代表者

松山 公秀  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80165919)

研究分担者 田中 輝光  九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (20423387)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード電子デバイス・機器 / スピン波 / マグノニクス / スピンエレクトロニクス
研究実績の概要

研究実績の概要 上限 1600バイト(全角800文字,改行5回)

・異種磁性層の界面交換結合と微細加工により創出される3次元スピン波のダイナミク解明と機能応用に向け,本年度は以下のような研究成果を得た.
1) 10 GHz以上の高周波域での高効率スピン波励起が可能な3次元マグノン媒体の構成材料として,高磁気異方性を担うFePd薄膜,Co/Ni多層膜,低磁気損失のFeCo薄膜, CoFeB薄膜の各々について,成膜条件,組成比,膜厚と磁気特性及び結晶構造との関係を系統的に調べた. [Co(0.2nm)/Ni(0.8nm)]N多層膜パターンとコプレーナ伝送線路から成る評価素子を微細課工により作製しVNA分光法によるマグノン励起実験を行なった結果,静磁後退体積波モードでのマグノン伝播を示唆する共鳴ピークシフトを観測した.また,Fe75Co25薄膜,Co40Fe40B20薄膜において,適正な成膜温度で顕著な4回対称磁気異方性が誘起されることを明らかにし,自由度の高いマグノン伝播路の形成が可能であることを示した.
2) 3次元マグノンの機能応用として,負の交換結合定数を有する結合層(Ruなど)を介して強磁性層が対面するシンセシック反強磁性層の機能再構成型マグノンデバイスへの応用に関して,マイクロマグネティクスシミュレーションによる動作検証を行った.強磁性層の垂直磁気異方性と結合層の交換結合定数(<0)を調節することで,各強磁性層の磁化が平行及び反平行の双安定状態が実現でき,両状態の共鳴周波数に共鳴半値幅以上の差異があることから,動作周波数域が磁界により設定可能であることを示した.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Micromagnetic simulation of microwave-assisted magnetization switching process for granular films2017

    • 著者名/発表者名
      Terumitsu Tanaka, Yukio Nozaki, and Kimihide Matsuyama
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS

      巻: 53 ページ: 3200504

    • DOI

      10.1109/TMAG.2017.2697429

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Standing spin wave resonant properties of spin-twist structure in exchange coupled2017

    • 著者名/発表者名
      X. Ya, T. Tanaka, and K. Matsuyama
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 ページ: 056028

    • DOI

      10.1063/1.4977771

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomistic simulation of heat-assisted linear reversal mode in nanodots with2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, T. Tanaka, and K. Matsuyama
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 ページ: 056015

    • DOI

      10.1063/1.4975490

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micromagnetic simulation of domain wall propagation along meandering magnetic strip2017

    • 著者名/発表者名
      Z. Zhang, T. Tanaka, and K. Matsuyama
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 ページ: 055922

    • DOI

      10.1063/1.4975368

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 反強磁性結合ナノドットにおける共鳴特性の数値解析2017

    • 著者名/発表者名
      牙 暁瑞,福園舞桜,田中輝光,松山公秀
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report

      巻: 117 ページ: 19,23

  • [学会発表] Read/write simulation on microwave-assisted magnetic recording2017

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, Y. Kanai and K. Matsuyama
    • 学会等名
      62nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetization curves of granular media under microwave fields2017

    • 著者名/発表者名
      Terumitsu Tanaka, Yukio Nozaki and Kimihide Matsuyama
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Advanced Materials 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Micromagnetic simulation of microwave-assisted magnetization switching on granular2017

    • 著者名/発表者名
      Terumitsu Tanaka, Yukio Nozaki and Kimihide Matsuyama
    • 学会等名
      Collaborative Conference on Materials Research 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] The numerical analysis of standing spin wave configurations controlled with a domain wall2017

    • 著者名/発表者名
      X. Ya, M. Fukuzono, T. Tanaka, K. Matsuyama
    • 学会等名
      日本磁気学会 第41回学術講演会
  • [学会発表] 反強磁性結合ナノドットにおける共鳴特性の数値解析2017

    • 著者名/発表者名
      牙 暁瑞・福園舞桜・田中輝光・松山公秀
    • 学会等名
      電子情報通信学会 磁気記録・情報ストレージ(MR)研究会
  • [学会発表] Numerical analysis on spin dynamics in multilayer nanodots with interlayer2017

    • 著者名/発表者名
      X. Ya, T. Tanaka and K. Matsuyama
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlling of voltage-induced spin wave resonance properties in ferromagnetic nanowires with perpendicular anisotropy2017

    • 著者名/発表者名
      X. Ya, T. Tanaka and K. Matsuyama
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Micromagnetic calculation of microwave-assisted magnetization switching process for2017

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, Y. Nozaki and K. Matsuyama
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference 2017
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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