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サブミクロンスケールの微小磁性体の磁化状態を制御する新しい手法を開発することは、将来の磁気デバイスへの応用を考える上で重要である。今年度は微小磁気リングにおける磁壁対のパルス磁場制御及び微小磁気ディスク/超伝導体複合系における磁化過程を中心に研究を行った。微小磁性体から生じる漏れ磁場を半導体二次元電子ガスの電気抵抗変化を使って検出するというユニークな手法を用いることにより、詳細な実験が可能となった。微小磁気リングの実験では、リング中の2つの対磁壁をパルス磁場により駆動し、パルス磁場印加後の磁化状態がパルス磁場の強度のみならず立ち上がり時間に依存することを観測した。これは磁気デバイス中の磁壁運動を考える上で、磁壁の伝播時間と磁場駆動の時間スケールとの関係が重要であることを示したものである。次に超伝導体と微小磁性体間に働く磁気的相互作用を利用して、磁化状態を制御する新しい試みをスタートさせた。超伝導体上に配置した微小磁気ディスクの磁化過程を詳細に調べると、超伝導転移温度以下で、ディスクの磁気渦消滅磁場が増加することを観測した。これは超伝導体中に誘起される超伝導電流により、実効的に磁気ディスク内部に磁場が生じたことによる。また、この複合系において超伝導量子化磁束の出入りを二次元電子ガスの抵抗で明瞭に検出することにも成功した。本実験結果は、超伝導体を用いた微小磁性体の磁化状態制御が可能であることを示唆するものである。
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