スピン系の示す増幅作用に関する研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19206002
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 鈴木 義茂 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (50344437)
• 研究分担者: 白石 誠司 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (30397682)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: スピン / 増幅 / スピントロニクス

研究概要

1)スピントランスファーによる増幅作用の研究
トンネル磁気抵抗素子に見られる負性抵抗の物理的機構を明らかにした。実験と計算により低温での増幅作用は歳差運動の開き角が注入電流によって制御されることによって、高温における増幅作用の増大は磁化の揺らぎが注入電流によって制御されることによって生じることを明らかにした。
2)電圧誘起磁気異方性変化による増幅作用の研究
Au/Fe超薄膜/MgO/ポリイミド/ITOの各層からなる接合においてFe層の膜厚を3原子層程度とすることにより磁化の方向が電圧によって大きく変化することを見出した。この結果より、電圧による磁化の制御により増幅作用を引き出せる可能性があることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] oltage-induced perpendicular magnetic anisotropy change in magnetic tunnel junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Nozaki, Y. Shiota, M. Shiraishi, T. Shinjo, Y. Suzuki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. Vol.96 ページ: 022506
  • 査読あり
• [雑誌論文] rf amplification in a three-terminal magnetic tunnel junction with a magnetic vortex structure (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Nozaki, M. Shiraishi, Y. Suzuki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. Vol.95 ページ: 022513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Voltage-Assisted Magnetization Switching in Ultrathin Fe80Co20 Alloy Layers (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiota, M. Shiraishi, Y. Suzuki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Exp Vol.2 ページ: 063001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current-Field Driven "Spin Transistor" (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Konishi, M. Shiraishi, Y. Suzuki
  • 雑誌名: ppl. Phys. Exp. Vol.2 ページ: 063004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Torque Diode Effect and Its Application (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Suzuki, H. Kubota
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. Vol.77,No.3 ページ: 031002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Voltage control of in-plane magnetic anisotropy in ultrathin Fe/n-GaAs(001) Schottky junctions (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ohta, M. Shiraishi, Y. Suzuki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett Vol.94 ページ: 032501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large voltage-induced magnetic anisotropy change in a few atomic layers of iron (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Maruyama, T. Nozaki, Y. Suzuki
  • 雑誌名: Nature Nanotechnology Vol.4 ページ: 158-161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin dependent tunneling spectroscopy in single crystalline bcc-Co/MgO/bcc-Co(001) junctions (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Nishioka, R. Matsumoto, Y. Suzuki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 93 ページ: 12511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Shot Measurements of Spin-Transfer Switching in CoFeB / MgO / CoFeB (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Tomita, M. Shiraishi, Y. Suzuki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express Vol.1,6 ページ: 061303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dependence on annealing temperatures of tunneling spectra in high-resistance CoFeB/MgO/CoFeB magnetic tunnel junctions (2007)
  • 著者名/発表者名: R. Matsumoto, M. Shiraishi, Y. Suzuki
  • 雑誌名: Solid State Commun Vol.90 ページ: 574-578, 11-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] スピン注入素子の高周波特性-発振・ダイオード効果とマグネティックノイズ-, まぐね (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木義茂
  • 雑誌名: 日本磁気学会誌 vol.2,No.6 ページ: 282-290
  • 査読あり
• [学会発表] Au/Fe/Au/MgO構造における垂直磁気異方性とその電圧制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村上真一, 白石誠司, 鈴木義茂
  • 学会等名: 本物理学会2010春
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 超薄膜FeCo/MgO/Fe接合における磁気異方性の電界制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiota, T. Nozaki, T. Shinjo, M. Shiraishi, Y. Suzuki
  • 学会等名: 応用物理学会2010春
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] 電界誘起磁化反転 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木義茂, 野崎隆行, 塩田陽一, 丸山拓人, 白石誠司, 新庄輝也
  • 学会等名: 応用物理学会2010春
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 強磁性トンネル接合素子におけるスピントルクダイオード電圧の磁場角度依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石橋翔太, 鈴木義茂, 渡辺直樹
  • 学会等名: 応用物理学会2010春
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] Voltage induced magnetic anisotropy change in ultrathin Fe80Co20 / MgO junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiota, M. Shiraishi, Y. Suzuki
  • 学会等名: 11th Intermag
  • 発表場所: Washington D.C.
  • 年月日: 2010-01-21
• [学会発表] Microwave-assisted magnetization switching in a perpendicularly magnetized film (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshioka, M. Shiraishi, Y. Suzuki, Y. Uehara
  • 学会等名: 11th Intermag
  • 発表場所: Washington D. C
  • 年月日: 2010-01-19
• [学会発表] Au/FeCo合金/MgO接合における電圧誘起磁気異方性制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩田陽一、白石誠司、鈴木義茂
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Au/Fe/MgO/Feトンネル接合における電圧誘起磁気異方性変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野崎隆行, 白石誠司, 鈴木義茂
  • 学会等名: 第33回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] 超薄膜Fe80Co20 / MgO接合における電圧誘起磁化反転 (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩田陽一, 白石誠司, 鈴木義茂
  • 学会等名: 応用物理学会2009秋
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 低温におけるトンネル磁気抵抗素子のスピントルクダイオード測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ishibashi, Y. Suzuki, N. Watanabe
  • 学会等名: 応用物理学会2009秋
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Current-field driven spin transistor (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Konishi, M. Shiraishi, Y. Suzuki
  • 学会等名: ICMFS2009
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 2009-07-22
• [学会発表] Voltage induced magnetic anisotropy change in a Fe(001) alloy layers with perpendicular magnetization (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Shiota, M. Shiraishi, Y. Suzuki
  • 学会等名: INTERMAG
  • 発表場所: Sacramento CA
  • 年月日: 2009-05-05
• [学会発表] 電圧印加による超薄膜Fe層の磁気異方性制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野崎隆行, 白石誠司, 鈴木義茂
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] CoFeB/MgO/CoFeB接合におけるスピン注入磁化反転の外部磁場方位依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 冨田博之, 鈴木義茂
  • 学会等名: 応用物理学会2008秋
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] CoFeB/MgO/CoFeB接合におけるスピン注入磁化反転の実時間測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 冨田博之, 鈴木義茂
  • 学会等名: 第32回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2008-09-01
• [学会発表] Real Time Measurements of Spin-Transfer Switching in CoFeB/MgO/CoFeB (2008)
  • 著者名/発表者名: 冨田博之, 鈴木義茂
  • 学会等名: INTERMAG2008
  • 発表場所: マドリッド国際会議場
  • 年月日: 2008-05-05
• [学会発表] Voltage control of the in-plane magnetic hysteresis in Fe/Au/Fe(001) and Fe (001) (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木義茂
  • 学会等名: INTERMAG2008
  • 発表場所: マドリッド国際会議場
  • 年月日: 2008-05-05
• [学会発表] Role of the spin-toruqe (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木義茂
  • 学会等名: 2008Annual Meeting
  • 発表場所: 韓国物理学会
  • 年月日: 2008-04-17
• [学会発表] Detection of Current-Driven Magnetic Domain Wall Motions using Anistropic Magnetoresistance Effect (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Maekawa, M. Shiraishi, Y. Suzuki
  • 学会等名: International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications
  • 発表場所: The Shilla Jeju hotel
  • 年月日: 2007-05-28
• [図書] 「放射光x線磁気分光と散乱(橋爪弘雄・岩住俊明編)」(附録:磁性多層膜における磁気的交換結合の振動とスピン分極) (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木義茂
  • 出版者: 株式会社アイピーシー
• [産業財産権] 名称:磁化制御方法、情報記憶方法、情報記憶素子及び磁気機能素子 (2009)
  • 発明者名: 鈴木義茂・野崎隆行・丸山拓人・塩田陽一
  • 権利者名: 鈴木義茂・野崎隆行・丸山拓人・塩田陽一
  • 産業財産権番号: PCT・JP2009/000889
  • 出願年月日: 2009-02-27
• [産業財産権] 磁化制御方法、情報記憶方法、情報記憶素子及び磁気機能素子 (2008)
  • 発明者名: 鈴木義茂・野崎隆行・丸山拓人
  • 権利者名: 鈴木義茂・野崎隆行・丸山拓人
  • 産業財産権番号: 特願・2008-120614
  • 出願年月日: 2008-05-02