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2017 年度 実績報告書

強磁性細線中のバブル磁区の電流駆動ダイナミクスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K17706
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

田中 雅章  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50508405)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードスピントロニクス
研究実績の概要

ロジウム(Rh)層またはルテニウム(Ru)層を介して反強磁性結合をする2層の垂直磁化の強磁性体膜{Tb/Co}nを用いた{Tb/Co}n/Rh/{Co/Tb}n/Pt細線(Rh試料)または{Tb/Co}n/Ru/{Co/Tb}n/Pt(Ru試料)細線上の磁壁構造を調べた.この構造ではネール磁壁・ブロッホ磁壁等の磁壁構造及びそのカイラリティーは接する非磁性金属層との界面でのジャロシンスキー・守谷相互作用と強磁性層間の反強磁性結合の効果により決まる.非磁性金属層の種類や反強磁性結合の有無による磁壁構造の違いを調べた.
磁壁構造は細線中の磁壁に対する電流駆動実験により評価を行った.非磁性金属を流れる電子流でスピンホール効果が生じてスピン蓄積が生じる.その影響で強磁性細線中にスピン流が流れると磁壁の駆動に大きな影響を与える.このスピン流による磁壁駆動は磁壁の構造により異なるので,磁壁の駆動現象実験を行うことで,反強磁性結合した試料の磁壁構造を調べることができる.
Rh試料とRu試料および反強磁性結合がない{Co/Tb}n/Pt細線試料に対する電流駆動実験では,Rh試料と{Co/Tb}n/Pt細線の磁壁は電子流と逆方向に,Ru試料の磁壁は電子流方向に移動することがわかった.強磁性細線中の電子流のみを考えるとすべての試料の磁壁は電子流の方向に移動するので,この試料では非磁性体層からのスピン流が磁壁駆動に支配的であることがわかった.また,
{Co/Tb}n/Pt構造の細線上の磁区はRh試料と{Co/Tb}n/Pt細線では電子流に対する磁壁の駆動方向はお互い逆になっている.このことからそれぞれの試料はネール磁壁だがカイラリティーは逆になっていることがわかる.このことからRhの反強磁性結合が強磁性細線の磁壁構造に強く影響を与えていることがわかった.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Micromagnetic investigations of Neel- and Bloch-type skyrmion dynamics induced by spin Hall effect of cap layers2017

    • 著者名/発表者名
      Syuta Honda and Masaaki Tanaka
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 ページ: 098001_1-_3

    • DOI

      10.7567/JJAP.56.098001

    • 査読あり
  • [学会発表] 反強磁性結合をした(Tb/Co)n/Rh/(Co/Tb)n/Pt多層細線上の磁区の電流駆動2018

    • 著者名/発表者名
      島崎 夢志,濱田 浩史,大政 達郎,田中 雅章,本多 周太,粟野 博之,壬生 攻
    • 学会等名
      2017 IEEE Magnetics Society 名古屋支部若手研究会
  • [学会発表] Study on interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction in ferromagnetic/ nonmagnetic/ ferromagnetic /nonmagnetic layered wires with interlayer antiferromagnetic coupling2017

    • 著者名/発表者名
      M. A. Tanaka, H. Hamada, M. Shimazaki, S. Honda, H. Awano, K. Mibu
    • 学会等名
      62nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 国際学会
  • [学会発表] フェリ磁性体細線上に生成したバブル磁区の電流印加による挙動2017

    • 著者名/発表者名
      田中 雅章,濱田 浩史,本多 周太,粟野 博之,壬生 攻
    • 学会等名
      光機能磁性デバイス・材料専門研究会・電気学会フォトマグ研究会合同研究会
  • [学会発表] 反強磁性結合した強磁性多層膜細線上の磁区の電流駆動の挙動調査2017

    • 著者名/発表者名
      田中雅章,濱田浩史,島﨑夢志,住友翔,本多周太,壬生攻,粟野博之
    • 学会等名
      第41回日本磁気学会学術講演会

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公開日: 2018-12-17  

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