| 研究課題/領域番号 |
17H02791
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
松野 丈夫 大阪大学, 理学研究科, 教授 (00443028)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | スピン・軌道相互作用 / スピントロニクス / 5d電子系 / イリジウム酸化物 / パルスレーザー堆積法 |
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| 研究実績の概要 |
大きなスピン-軌道相互作用を持つ5d電子系酸化物が強相関物理学の新しいパラダイムとなっている。スピン‐軌道相互作用がクーロン相互作用よる協奏現象という5d電子系の特徴をエレクトロニクスとして活用することを目指した。
今年度は、SrRuO3-SrIrO3界面における界面磁気輸送特性を明らかにした昨年度の結果を踏まえ、X線吸収磁気円二色性(XMCD)によるSrRuO3/SrIrO3界面においてSrIrO3に生じる近接磁性に関する解析を進めた。界面と混晶Sr(Ru,Ir)O3におけるXMCDスペクトルの違い、第一原理計算との比較から、金属系に比して非常に小さい近接効果がIr酸化物における電子構造の特殊性に由来することを明らかにした。一方でトポロジカルホール効果の原因となると考えられるDM相互作用と近接磁化との相関は非常に弱いことが明らかとなった。
以上のようなペロブスカイト酸化物の界面特性を踏まえ、室温で動作する酸化物磁性体と5d電子系との界面での研究も重要である。そのため、磁性体としてY3Fe5O12(YIG)、5d電子系としてIrO2を選択し、その界面物性を明らかにすることを目指した。スパッタ法によりin situで界面を作製することを念頭に両者の作製条件を最適化した。また、研究の進展している金属系スピントロニクスとの比較の観点から金属Ir、金属Ptについてもスパッタによる製膜を行い、20 nmから2 nm程度までの膜厚で基礎物性を評価した。これらは数多くあるスピン-軌道相互作用に起因する磁気輸送特性現象を明らかにするための舞台を整えたと意義付けられる。
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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
昨年度、計画以上に進展したことを受け、今年度は昨年度の方向性を継続する研究だけでなく、ペロブスカイト構造以外の界面についても研究を実施することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
酸化物界面の磁性、特に輸送特性と関連した物性はまだ明らかになっていないことが多い。これまで二年間で明らかとした界面に由来する特異なホール効果についてだけでなく、今年度に開始したスピン流物性も重要な方向性であり、今後はそちらにも注力する予定である。
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