研究課題
強磁性体と白金（Pt）を積層した界面においては，界面に大きな磁気モーメントが発生すること，また，界面に垂直な方向に大きな磁気異方性が発生することが知られており広く研究が進められてきた．近年になって，Pt層において大きなスピンホール効果が生じ，スピン分極した電流を磁性層に注入することで磁化方向の制御が可能であることが示され，新しい磁化の制御手法として注目を集めている．これまでに報告されている研究では，電気的あるいは光学的な手法により磁化の挙動が検出されているが，これらの手法では，強磁性体層の挙動と分極したPtの磁気モーメントの挙動を独立に計測することが不可能である．そこで，本課題では元素選択制をもつ放射光を用いたX線磁気円二色性（X-ray magnetic circular dichroism:XMCD)を採用することで，スピン分極した電流により励起された分極したPt層の挙動を強磁性層と独立に計測し，その磁化ダイナミクスを明らかにすることを目指した．本年度は，高感度なXMCD計測のための試料作製と，XMCDによるダイナミクス計測のための計測系の構築について研究を遂行した．具体的には，Co/Pt界面を含む薄膜試料を作製し，XMCD信号強度や磁気異方性定数などの最適化を行い，直流電流により磁化挙動を制御できることを異常Hall効果測定による電気的計測から確認した．また，XMCD計測においては，ナノ集光ビームを用いたGHz帯の時間・空間分解計測系を構築した．さらに，高感度なナノ領域の磁化計測のためにスタティックテスターの立ち上げを行った．
2: おおむね順調に進展している
本課題では，放射光XMCDを用いて強磁性体/Pt界面における磁化ダイナミクスを明らかにすることを目的とする．最終的なターゲットはスピン分極した電流により励起された磁化ダイナミクスおよびその制御に関する知見を得ることである．今年度は，試料構成の最適化および時分割XMCD計測手法の立ち上げについては当初の計画通りに進行させることができた．ただし，予定していた実験室レベルでの磁気光学効果による評価については無磁場中での評価にとどまっており，やや遅れている．
上述のように，おおむね研究計画は順調に進展しており，30年度も当初の研究計画に沿って進める．分極したPt層は1nm程度と非常に薄いため，XMCDにより得られる信号が小さいことから，試料構成の変更による信号雑音比の向上や測定プログラムの改良なども行っていく必要がある．
今年度は試料や測定系の最適化に主に既存の装置・リソースの利用が可能であったため，新規に購入する物品が当初計画よりも少なくて済んだ結果である．今年度の進捗がはかどらなかった磁気光学効果装置の立ち上げに充当する予定である．
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すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)
IEEE Transactions on Magnetics
巻: 54 ページ: 6100106-1～6
10.1109/TMAG.2017.2745211
