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2018 年度 実績報告書

超短パルス光励起スピン流による電流レス磁化反転

研究課題

研究課題/領域番号 17K18878
研究機関名古屋大学

研究代表者

加藤 剛志  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50303665)

研究分担者 岩田 聡  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (60151742)
大島 大輝  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 特任助教 (60736528)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード電子・電気材料
研究実績の概要

本年度はCo/Pt,Fe/Pt,Fe/Au等の遷移金属/非磁性積層膜に超短パルス光を照射しそれにより生じるスピン流による磁化歳差運動の変化を観測するとともに,超短パルス光誘起スピン流磁化反転を観測するため,既存の時間分解磁気光学効果(TRMOKE)の測定系を改造し,透過モードで磁化歳差運動を測定できるようにした.スピン流による磁化歳差運動の変化についてまず,Co(0.3~0.6 nm)/PtおよびFe(0.3~0.6 nm)/PtなどのPt上のCo,Fe超薄膜を検討した.磁性層厚を薄くすることで有効ダンピング定数の増加が観測され,磁性層から非磁性層にスピン流が流入していることが確認された.磁性層厚減少による有効ダンピング定数の増加はFe/Au系においても観測されたが,Fe(0.4~1.0 nm)/Au(20 nm)積層膜ではFe/Pt系などに比べ有効ダンピング定数が1/5程度と小さいことがわかった.これは貴金属層に流入したスピン流がAu (20 nm)で緩和されず,Fe層にスピン流が戻っていることを示唆しており,スピン流伝送層として,Auが有望であることが示された.超短パルス光誘起スピン流磁化反転については,現時点において確認されておらず,膜構造の最適化など今後も引き続き検討を行う必要があることが分かった.

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Ion Irradiation for Planar Patterning of Magnetic Materials2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Takeshi、Oshima Daiki、Iwata Satoshi
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 9 ページ: 27~27

    • DOI

      10.3390/cryst9010027

  • [雑誌論文] Spin transfer torque switching of Co/Pd multilayers and Gilbert damping of Co-based multilayers2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Takumi、Dong Xiayin、Adachi Kanta、Oshima Daiki、Kato Takeshi、Sonobe Yoshiaki、Okamoto Satoshi、Kikuchi Nobuaki、Kawato Yoshiaki、Kitakami Osamu、Iwata Satoshi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 ページ: 09TD01~09TD01

    • DOI

      10.7567/JJAP.57.09TD01

  • [雑誌論文] Femtosecond resonant magneto-optical Kerr effect measurement on an ultrathin magnetic film in a soft X-ray free electron laser2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Shingo、Kubota Yuya、Yamamoto Kohei、Takahashi Yoshinobu、Maruyama Kohei、Suzuki Yuta、Hobara Rei、Fujisawa Masami、Oshima Daiki、Owada Shigeki、Togashi Tadashi、Tono Kensuke、Yabashi Makina、Hirata Yasuyuki、Yamamoto Susumu、Kotsugi Masato、Wadati Hiroki、Kato Takeshi、Iwata Satoshi、Shin Shik、Matsuda Iwao
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 ページ: 09TD02~09TD02

    • DOI

      10.7567/JJAP.57.09TD02

  • [雑誌論文] Time domain magnetization dynamics study to estimate interlayer exchange coupling constant in Nd-Fe-B/Ni80Fe20 films2018

    • 著者名/発表者名
      Mandal R.、Ogawa D.、Tamazawa Y.、Ishioka K.、Shima T.、Kato T.、Iwata S.、Takahashi Y.K.、Hirosawa S.、Hono K.
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      巻: 468 ページ: 273~278

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2018.08.010

  • [雑誌論文] Variation of Magnetization Dynamics of Co/Ni Multilayer by Capturing Magnetic Nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Otaki Y.、Kato T.、Okamoto S.、Kikuchi N.、Oshima D.、Iwata S.、Kitakami O.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 54 ページ: 1~4

    • DOI

      10.1109/TMAG.2018.2832660

  • [学会発表] MnGa (001) textured film fabricated on Si substrate for application to ion beam bit patterned media2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa, Y. Miwa, D. Oshima, T. Kato, S. Iwata
    • 学会等名
      2019 Joint MMM-Intermag Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Ion beam patterning of ultrathin L10-MnGa (001) film grown on CoGa buffer layer2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Horie, D. Oshima, T. Kato, S. Iwata
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of magnetic nanoparticles by variation of magnetization dynamics of Co/Ni multilayer2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Otaki, T. Kato, S. Okamoto, N. Kikuchi, D. Oshima, S. Iwata, O. Kitakami
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Planar bit patterned MnGa films fabricated by ion irradiation (Invited)2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, D. Oshima, S. Iwata
    • 学会等名
      5th International Conference of Asian Union of Magnetics Societies
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Modification of magnetization dynamics of perpendicular magnetized Co/Ni multilayer by adsorption of magnetic nano-particles2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Otaki, T. Kato, S. Okamoto, N. Kikuchi, D. Oshima, S. Iwata, O. Kitakami
    • 学会等名
      11th International Conference of Electrical, Transport, and Optical Properties of Inhomogeneous Media
    • 国際学会
  • [学会発表] Ion implantation for planar nano-pattering of magnetic materials (Invited)2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      11th International Conference of Electrical, Transport, and Optical Properties of Inhomogeneous Media
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ビットパターン媒体に用いるSi基板上MnGa (001)配向膜の作製2018

    • 著者名/発表者名
      三輪佳嗣,石川徹,大島大輝,加藤剛志,岩田聡
    • 学会等名
      第42回日本磁気学会学術講演会
  • [学会発表] 銀/ビスマス界面を伴うパーマロイ薄膜の磁化ダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      冨田知志,妹尾駿一,加藤剛志,大島大輝,岩田聡,細糸信好,柳久雄
    • 学会等名
      第42回日本磁気学会学術講演会
  • [学会発表] CoGa下地層を用いた極薄L10-MnGa膜の磁気パターニング2018

    • 著者名/発表者名
      堀江祐貴,三輪佳嗣,大島大輝,加藤剛志,岩田聡
    • 学会等名
      第42回日本磁気学会学術講演会
  • [学会発表] Co/Pd多層膜のスピン注入磁化反転臨界電流の層厚比依存性2018

    • 著者名/発表者名
      趙望臻,木村匠,大島大輝,加藤剛志,園部義明,川戸良昭,岩田聡
    • 学会等名
      第42回日本磁気学会学術講演会
  • [学会発表] Rashba界面を有する強磁性多層膜のダンピング定数2018

    • 著者名/発表者名
      妹尾駿一,冨田知志,加藤剛志,大島大輝,岩田聡,細糸信好,柳久雄
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] Si基板上へのMnGa(001)配向膜の作成とイオン照射によるパターニング2018

    • 著者名/発表者名
      三輪佳嗣,石川徹,大島大輝,加藤剛志,岩田聡
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
  • [学会発表] MgO/Fe/Pt積層膜におけるGilbertダンピング定数α2018

    • 著者名/発表者名
      石井克弥,大島大輝,加藤剛志,岩田聡
    • 学会等名
      第6回応用物理学会SC東海地区学術講演会
  • [学会発表] イオン照射による磁気ナノ構造の作製(招待講演)2018

    • 著者名/発表者名
      加藤剛志
    • 学会等名
      第70回日本磁気学会スピンエレクトロニクス専門研究会
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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