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2022 年度 実績報告書

スピントロニクス素子の磁化反転における動的電子状態をさぐる

研究課題

研究課題/領域番号 19K04464
研究機関群馬大学

研究代表者

櫻井 浩  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80251122)

研究分担者 高橋 学  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (50250816)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードスピントロにクス / 磁気スイッチング / スピン磁気モーメント / 軌道磁気モーメント / 磁気コンプトン散乱 / 磁歪 / X線磁気円二色性
研究実績の概要

本研究ではスピントロニクス素子の接合界面における磁化反転に伴う動的電子状態を明らかにすることを目的とする。2022年度は②スピン・軌道/磁気量子数別(|m|=0, 1, 2)磁化曲線の磁化反転に伴う動的挙動と磁歪などの磁気特性との関連の解明に着目し以下を行った。
1.2019年度に開発したひずみゲージを用いた磁歪測定システムによる磁歪測定結果とスピン・軌道磁化の磁化反転挙動の関連の検討: 2019年度に開発したひずみゲージを用いた磁歪測定システムによる磁歪測定結果とスピン・軌道磁化の磁化反転挙動の関連を検討した。ナノ構造を付与することで巨大磁歪効果が報告されているFe-Co系に着目し、ナノ構造を制御したFe/Co多層膜の磁歪の磁場依存性とスピン・軌道/磁気量子数別(|m|=0, 1, 2)磁化曲線の関連の検討を行った。その結果、磁歪の大きな系では、軌道磁化曲線・磁気量子数|m|=2の磁気量子数別磁化曲線の挙動が磁歪と関連する可能性が示唆された。
2.ナノ構造を有するFe/Co多層膜におけるmajority電子・minority電子の磁場依存性: 新たにmajority電子とminority電子に分離した解析手法を導入し、ナノ構造を有するFe/Co多層膜の巨大磁歪効果とmajority電子とminority電子の磁場依存性に関する解析を開始した。解析を検討した結果、majority電子・minority電子における3d電子の対称性に磁場依存性があり磁歪に関連する可能性があることが見出された。
3.Fe83Fe17単結晶(Galfenol)のスピン・軌道磁化反転挙動・majority/minority電子の磁場依存性と磁歪: さらに、大きな磁歪を有するFe83Fe17単結晶の磁気コンプトン磁場依存性を測定し、Fe/Co多層膜と同様の解析を行った。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Development of non-destructive testing (NDT) technique for HIPed interface by Compton scattering X-ray spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Sakurai Hiroshi、Suzuki Kosuke、Ishii Shoya、Hoshi Kazushi、Nozawa Takashi、Ozaki Hidetsugu、Haga Hiroto、Tanigawa Hiroyasu、Someya Yoji、Tsuchiya Masao、Takeuchi Hiroshi、Tsuji Naruki
    • 雑誌名

      Nuclear Materials and Energy

      巻: 31 ページ: 101171~101171

    • DOI

      10.1016/j.nme.2022.101171

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non-Destructive Analysis of a High-Power Capacitor Using High-Energy X-ray Compton Scattering2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kosuke、Takano Kodai、Suzuki Shunta、Hanawa Hirotaka、Tsuji Naruki、Ando Tomoya、Hoshi Kazushi、Minato Yoshihiro、Ishimoto Shuichi、Sakurai Yoshiharu、Sakurai Hiroshi
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 12 ページ: 824~824

    • DOI

      10.3390/cryst12060824

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Symmetry of Wavefunction at the Interface of Fe/MgO Magnetic Tunneling Junction2022

    • 著者名/発表者名
      Sakurai Hiroshi、Takahashi Manabu、Suzuki Kosuke、Tamura Takuro、Homma Satoshi、Tsuji Naruki、Sakurai Yoshiharu
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 12 ページ: 690~690

    • DOI

      10.3390/cryst12050690

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] X線減弱係数スペクトル測定による実効原子番号・電子密度の測定2023

    • 著者名/発表者名
      白戸 陽大、石崎 賢弥, 長谷部 有希、森本 一成、星 和志、鈴木 宏輔、大野 由美子、取越 正己、櫻井 浩
    • 学会等名
      2023年第70回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] Characterization of Battery Materials by X-ray Compton Scattering2022

    • 著者名/発表者名
      H. Sakurai, K. Suzuki, T. Takami, Y. Uchimoto, N. Tsuji, B. Bernardo, A. Bansil, K. Hoshi and Y. Sakurai
    • 学会等名
      2020&2021 SUSTAINABLE INDUSTRIAL PROCESSING SUMMIT AND EXHIBITION (SIPS2022),Mizutani International Symposium On Science of Intelligent & Sustainable Advanced Materials (SISAM)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高エネルギーX線スペクトル解析によるF82H鋼HIP界面の非破壊検査法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      櫻井 浩、野澤 貴史、鈴木 宏輔、星 和志、羽賀 浩人、谷川 博康、染谷 洋二、土屋 将夫、竹内 浩、辻 成希
    • 学会等名
      日本原子力学会2022年秋の大会
  • [学会発表] X線線減弱係数スペクトルの解析による軽元素の定量分析法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      白戸 陽大、櫻井 浩、取越 正巳、高橋 学、鈴木 宏輔、星 和志、森本 一成
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋季学術講演会

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公開日: 2023-12-25  

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