| 研究課題/領域番号 |
18K04875
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
光田 暁弘 九州大学, 理学研究院, 准教授 (20334708)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | スピントロニクス / 圧力効果 |
|---|
| 研究実績の概要 |
・Ni薄膜について静水圧力下で様々な測定を行い、異方性磁気抵抗効果から膜厚を薄くしていくと、2GPa付近で面内磁気異方性から垂直磁気異方性へ磁化容易軸が大きな圧力変化を示すことを見いだした。このような振舞はパーマロイ薄膜では観測されず、Niの磁歪が密接に関係していることがうかがえる。更に基板に用いているSiとNi膜とのヤング率差が効いている可能性も考えられる。
・Pt/CoFeB二層膜において、静水圧力下で強磁性共鳴(FMR)を安定的に起こして観測することに成功した。それに伴ってスピン流が発生し、圧力の増加とともにスピン流が増加する様子を観測することができた。圧力によるスピン流の制御ならびにナノスピン素子の特性制御の可能性を高める成果が得られた。
・CoFeB/Ag/Bi三層膜において、Ag/Bi界面の凹凸を抑制した良質な膜の作製に成功した。この三層膜においてはラシュバ-エデルシュタイン効果やその逆効果が起こることが報告されており、今後、これらの圧力効果の研究を進めることが期待される。
・スピンナノ素子の圧力下磁化測定をより簡便に実現するために、試料振動型磁束計(VSM)に圧力セルと取り付けて磁化測定することを試みた。磁化測定によく用いられるSQUID磁束計は液体ヘリウムが必要不可欠であり簡便性に欠ける。圧力セルを小型軽量化することにより、VSMに圧力セルを取り付けても問題なく測定できることが明らかになった。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
スピントロニクス現象の圧力効果についていくつかの新しい振舞を観測し、今後の進展が見込める成果を上げることはできたが、新型コロナウイルス感染拡大のため、強力に研究を推進することが困難であった。特に令和2年度の前半は大学がロックアウトされたり、実験が卒業に関わる学生に制限された事情があった。
|
| 今後の研究の推進方策 |
いくつかの研究成果の芽が出つつあるので、これらを伸ばしていきたい。特にFMRによる純スピン流の生成を圧力下で実現できたことで、様々なスピン現象を圧力下で起こせることが期待される。また、圧力の上限も従来の3GPaから拡張することも引き続き目指していく。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染拡大のため、令和2年度前半はほとんど実験ができなかったため、次年度使用額が生じた。次年度は本年度までに得られた成果をもとに研究を発展させていく。特に3GPa以上の圧力発生で確実に実験データを採れるようにしたい。そこで圧力発生に必要な消耗部品購入に使用したい。またコロナウイルス感染が収まってこれば、学会発表などの旅費にも使用したい。
|
