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2019 年度 実績報告書

高周波スピンダイナミクスのエンジニアリング手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03227
研究機関東北大学

研究代表者

岡本 聡  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10292278)

研究分担者 島津 武仁  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 教授 (50206182)
北上 修  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70250834)
菊池 伸明  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80436170)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードスピンダイナミクス / 高周波 / 磁気記録 / 強磁性共鳴
研究実績の概要

高周波スピンダイナミクスの制御は磁気記録,スピントロニクス分野において極めて重要な課題であり,本研究は高周波スピンダイナミクスに対するエンジニアリング手法の確立を図ることを目的とし,その具体的な実施例として次世代磁気記録技術における従来の物理限界を超える制御手法の提案を目指すものである.
昨年度までに,2層の強磁性層を反強磁性結合させた人工積層フェリ磁性体における励起モード解析およびマイクロ波アシスト磁化反転の実証実験,粒子間の相互作用と熱揺らぎの強い影響を受けるナノグラニュラー磁性薄膜におけるマイクロ波アシスト磁化反転の実験を行った.本年度は最終年度として,積層グラニュラー磁性薄膜のマイクロ波アシスト磁化反転の実験を行った.
試料は連続膜/グラニュラーの席層構造とし,連続膜の厚みを変化させることで実効的な粒子間交換相互作用を制御した.これらの試料の磁化曲線は保磁力近傍の傾きが大きく異なっており,粒子間交換相互作用の違いによる反転クラスターサイズが異なる様子が確認できた.さらにマイクロ波アシスト磁化反転実験を行った結果,いずれの試料においてもマイクロ波周波数に対してほぼ線形な保磁力の低下が確認され,大きなアシスト効果を確認した.しかしながら,この保磁力の磁場依存性の傾きには明瞭な違いが確認できた.理論計算による解析を行った結果,粒子間交換相互作用によって粒子の熱揺らぎが抑制されたことに起因するものであることが分かった.

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Microwave-assisted switching in CoCrPt granular medium under continuous microwave fields2019

    • 著者名/発表者名
      N. Kikuchi, K. Sato S. Kikuchi, S. Okamoto, T. Shimatsu, O. Kitakami, H. Osawa, and M. Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 126 ページ: 083908-1-7

    • DOI

      doi.org/10.1063/1.5111576

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microwave-magnetic-field-induced magnetization excitation and assisted switching of antiferromagnetically coupled magnetic bilayer with perpendicular magnetization2019

    • 著者名/発表者名
      H. Suto, T. Kanao, T. Nagasawa, K. Mizushima, R. Sato, N. Kikuchi, and S. Okamoto
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 125 ページ: 53901-1-10

    • DOI

      doi.org/10.1063/1.5089799

    • 査読あり
  • [学会発表] Transient magnetization dynamics of a Co/Pt multilayer dot probed by XMCD2019

    • 著者名/発表者名
      N. Kikuchi, S. Okamoto, O. Kitakami, H. Osawa, M. Suzuki
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid Films and Surfaces
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microwave assisted switching on CoPtCr-based granular media2019

    • 著者名/発表者名
      N. Kikuchi, K. Sato, S. Okamoto, O. Kitakami, T. Shimatsu
    • 学会等名
      Magnetics and Optics Research International Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 4.SPATIALLY-, TEMPORALLY-, AND ELEMENTALLY-RESOLVED IMAGING OF MAGNETIZATION DYNAMICS WITH X-RAY MAGNETIC CIRCULAR DICHROISM2019

    • 著者名/発表者名
      N. Kikuchi, T. Yomogita, K. Sato, S. Okamoto, O. Kitakami, H. Osawa, M. Suzuki, Y. Kotani, K. Toyoki, T. Nakamura
    • 学会等名
      Magnetics and Optics Research International Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ波アシスト磁化反転と磁気記録への応用2019

    • 著者名/発表者名
      岡本聡, 菊池伸明, 北上修, 島津武仁
    • 学会等名
      第12回 光・熱・磁気の相互作用を利用した新規スピンデバイス・ストレージ技術調査専門委員会
    • 国際学会
  • [学会発表] CoCrPtグラニュラ薄膜における粒子間交換結合のマイクロ波アシスト磁化反転への影響2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤勝成, 菊池伸明, 岡本聡, 北上修, 島津武仁
    • 学会等名
      第43回日本磁気学会学術講演会
  • [学会発表] マイクロ波アシスト磁気記録における磁化反転機構2019

    • 著者名/発表者名
      岡本聡, 菊池伸明, 北上修, 島津武仁
    • 学会等名
      電子情報通信学会 研究会
  • [学会発表] CoCrPtグラニュラ記録媒体の マイクロ波アシスト磁化反転実験2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤勝成, 菊池伸明, 岡本聡, 北上修, 島津武仁
    • 学会等名
      磁気記録・情報ストレージ研究会
  • [図書] RF Power Semiconductor Generator Application in Heating and Energy Utilization2020

    • 著者名/発表者名
      S. Horikoshi, S. Okamoto, et al.
    • 総ページ数
      239
    • 出版者
      Springer Nature Singapore Pte Ltd.
    • ISBN
      978-981-15-3547-5

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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