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2010 年度 研究成果報告書

界面誘起非補償反強磁性スピンの解明・制御による高性能交換磁気異方性材料の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 20360133
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東北大学

研究代表者

角田 匡清  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80250702)

研究分担者 中村 哲也  (財)高輝度光科学研究センター, 利用研究推進部門軟X線赤外チーム, チームリーダー主幹研究員 (70311355)
研究協力者 三俣 千春  東北大学, 大学院・工学研究科, 客員教授
高橋 宏和  東北大学, 大学院・工学研究科, 博士
研究期間 (年度) 2008 – 2010
キーワード物性実験 / 磁性 / 磁気記録 / X線 / 分光
研究概要

Mn^<74> Ir^<26>/Co_<100-x> Fe_x積層膜の交換磁気異方性の大きさと界面誘起非補償反強磁性スピンとの相関を見出した。交換磁気異方性の大きさはx=25at.%で最大となり、非補償反強磁性スピンを表すMnのX線磁気円二色性(XMCD)は負号ならびに大きさが組成xに対して系統的に変化した。両者の間には直線的相関があり、両者を結びつける隠されたパラメータは界面における交換結合であり、それが強磁性層組成に対して変化するものと考えられた。上記知見に基づき、大きなMn-XMCDを誘導する強磁性層を形成すべく極薄のCo-Fe層をL1_2-Mn_3Ir/Co_<65> Fe_<35> 積層膜の界面に挿入することで1. 2erg/cm^2を超える大きな交換磁気異方性材料の開発に成功した。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (17件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Linear correlation between uncompensated antiferromagnetic spins and exchange bias in Mn-Ir/Co_<100-x> Fe_x bilayers2010

    • 著者名/発表者名
      M. Tsunoda, H. Takahashi, T. Nakamura, C. Mitsumata, S. Isogami, and M. Takahashi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 97 ページ: 072501-1-072501-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高性能Mn-Ir基交換磁気異方性材料の開発2010

    • 著者名/発表者名
      角田匡清
    • 雑誌名

      まぐね

      巻: 5(3) ページ: 115-126

    • 査読あり
  • [雑誌論文] γ-Mn-Ir/Fe-Co-Ni積層膜の交換磁気異方性と強磁性層結晶構造との相関2010

    • 著者名/発表者名
      高橋宏和、角田匡清、三俣千春、高橋研
    • 雑誌名

      Journal of Magnetics Society of Japan

      巻: 34(3) ページ: 285-288

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tailor-made nano-structured materials for perpendicular recording media and head . precise control of direct/indirect exchange coupling2009

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi, M. Tsunoda, and S. Saito
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      巻: 321 ページ: 539-544

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between exchange bias field and domain size of ferromagnetic layer in Mn-Ir/Co-Fe baitlayers2009

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, M. Tsunoda, K. Fukumoto, T. Nakamura, K. Arai, T. Kinoshita, and M. Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 105(7) ページ: 07D720-1-07D720-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antiferromagnet Thickness Dependence of the Training Effect in Exchange-Coupled CoFe/MnIr Baitlayers2009

    • 著者名/発表者名
      D. Y. Kim, S. S. Yoon, C. G. Kim, M. Tsunoda, and M. Takahashi
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Magnetics

      巻: 45(10) ページ: 3865-3868

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic Study for Magnetization Dependence of Exchange Anisotropy Strength in Mn-Ir/FM (FM=Ni-Co, Co-Fe, Fe-Ni)Belayed System2009

    • 著者名/発表者名
      M. Tsunoda, H. Takahashi, and M. Takahashi
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Magnetics

      巻: 45(10) ページ: 3877-3880

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical Thickness of Ant ferromagnetic Layer in Exchange Biasing Belayed System2008

    • 著者名/発表者名
      C. Mitsumata, A. Sakuma, K. Fukamichi, M. Tsunoda, and M. Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 77 ページ: 044602-1-044602-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compositional Dependence of Exchange Anisotropy in .-Mn-Ir-Rh-Ru/Co_<70> Fe_<30> Baitlayers2008

    • 著者名/発表者名
      M. Tsunoda, T. Kato, Y. Ashizawa, Y. Suzuki, and M. Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Magnetics Society of Japan

      巻: 32 ページ: 445-446

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Exchange Anisotropy by Ultra-Thin CoxFe100-x (x> 80)Layer Insertion at the Interface of L1_2-Ordered Mn_3Ir/Co_<65> Fe_<35> Baitlayers2008

    • 著者名/発表者名
      K. Komagaki, M. Tsunoda, H. Takahashi, K. Noma, H. Kanai, K. Kobayashi, Y. Uehara, and M. Takahashi
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Magnetics

      巻: 44(11) ページ: 2832-2834

    • 査読あり
  • [学会発表] Blocking temperature of γ-Mn-Ir/(Fe-Co, Co-Ni, Ni-Fe)exchange biased films with ultra-thin antiferromagnetic layer2010

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, M. Tsunoda, and M. Takahashi
    • 学会等名
      55^<th> Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      米国、アトランタ
    • 年月日
      2010-11-17
  • [学会発表] 極薄反強磁性層を用いたγ-Mn-Ir/(Fe-Co, Co-Ni, Ni-Fe)積層膜の交換磁気異方性2010

    • 著者名/発表者名
      高橋宏和, 角田匡清, 高橋研
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2010-09-07
  • [学会発表] Exchange Anisotropy Strength of γ-Mn-Ir/(Fe-Co, Co-Ni, Ni-Fe)bilayers with ultra-thin antiferromagnetic layer2010

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, M. Tsunoda, and M. Takahashi
    • 学会等名
      2^<nd> International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-07-13
  • [学会発表] γ-Mn-Ir/Fe-Co-Ni積層膜の交換磁気異方性と強磁性層結晶構造との相関2009

    • 著者名/発表者名
      高橋宏和、角田匡清、三俣千春、高橋研
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2009-09-14
  • [学会発表] γ-Mn-Ir/FM (FM=Fe-Co, Co-Ni, Ni-Fe)積層膜の交換磁気異方性と界面非補償反強磁性スピンの関係2009

    • 著者名/発表者名
      高橋宏和、角田匡清、中村哲也、児玉謙司、高橋研
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2009-09-14
  • [学会発表] 反強磁性/強磁性接合界面の電子構造と磁気構造2009

    • 著者名/発表者名
      小田洋平, 高橋宏和、土浦宏紀、角田匡清、高橋研、佐久間昭正
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2009-09-14
  • [学会発表] 強磁性/反強磁性積層膜の交換磁気異方性と界面非補償反強磁性スピンとの相関~ハイゼンベルグモデルによる検討2009

    • 著者名/発表者名
      三俣千春, 角田匡清、高橋宏和、中村哲也、高橋研
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2009-09-14
  • [学会発表] Anitiferomagnetic Thickness Dependence of the Training Effect in Exchange-Coupled CoFe/MnIr Bilayers2009

    • 著者名/発表者名
      D. Y. Kim S. S. Yoon, C. G. Kim, M. Tsunoda, and M. Takahashi
    • 学会等名
      2009 IEEE International Magnetic Conference
    • 発表場所
      米国、サクラメント
    • 年月日
      2009-05-06
  • [学会発表] Systematic Study for Magnetization Dependence of Exchange Anisotropy Strength in Mn-Ir/FM (FM=Ni-Fe, Co-Fe, Fe-Ni)Bilayer System2009

    • 著者名/発表者名
      M. Tsunoda H. Takahashi and M. Takahashi
    • 学会等名
      2009 IEEE International Magnetic Conference
    • 発表場所
      米国、サクラメント
    • 年月日
      2009-05-06
  • [学会発表] Correlation between exchange anisotropy and interfacial uncompensated antiferromagnetic spins in Mn-Ir/Co_<100-x> Fe_<x> bilayers2008

    • 著者名/発表者名
      M. Tsunoda, H. Takahashi, T. Nakamura, C. Mitsumata, and M. Takahashi
    • 学会等名
      53^<rd> Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      米国、オースチン
    • 年月日
      2008-11-12
  • [学会発表] Correlation between the exchange bias and ferromagnetic domain size in Mn-Ir/Co-Fe bilayers2008

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, M. Tsunoda, K. Fukumoto, T. Nakamura, K. Arai, T. Kinoshita, and M. Takahashi
    • 学会等名
      53^<rd> Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      米国、オースチン
    • 年月日
      2008-11-12
  • [学会発表] Mn-Ir/Co_<100-x> Fe_<x> 積層膜の交換磁気異方性と界面非補償反強磁性スピンとの相関2008

    • 著者名/発表者名
      角田匡清, 高橋宏和, 中村哲也, 三俣千春, 高橋研
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      多賀城
    • 年月日
      2008-09-13
  • [学会発表] γ-Mn-Ir/Co-Fe積層膜界面への極薄Co-Fe層挿入による交換磁気異方性の増強2008

    • 著者名/発表者名
      角田匡清, 高橋宏和, 中村哲也, 児玉謙司, 三俣千春, 高橋研
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      多賀城
    • 年月日
      2008-09-13
  • [学会発表] L1_2-Mn_3Ir/Co_<65> Fe_<35> 界面への極薄Co_xFe1_<00-x>(x> 80)層挿入による交換磁気異方性の増大効果2008

    • 著者名/発表者名
      駒垣幸次郎, 角田匡清, 高橋宏和, 野間賢二, 金井均, 小林和雄, 上原裕二, 高橋研
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      多賀城
    • 年月日
      2008-09-13
  • [学会発表] CoFe/MnIr交換バイアス膜におけるIrの磁気分極構造と磁化過程2008

    • 著者名/発表者名
      児玉謙司, 山岸隆一郎, 細糸信好, 高橋宏和, 磯上慎二, 角田匡清, 高橋研
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      多賀城
    • 年月日
      2008-09-13
  • [学会発表] Mn-Ir/Co-Fe積層膜における交換結合磁界と強磁性層磁区サイズとの相関2008

    • 著者名/発表者名
      高橋宏和, 角田匡清, 福本恵紀, 新井邦明, 中村哲也, 木下豊彦, 高橋研
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      多賀城
    • 年月日
      2008-09-13
  • [学会発表] MnIr/FeCo交換結合膜のアニール過程における非補償Mnスピン変化のその場観察2008

    • 著者名/発表者名
      中村哲也, 角田匡清, 磯上慎二, 広野等子, 室隆桂之, 松下智裕, 高橋研, 木下豊彦
    • 学会等名
      日本磁気学会
    • 発表場所
      多賀城
    • 年月日
      2008-09-13
  • [備考]

    • URL

      http://www.ecei.tohoku.ac.jp/ecei_web/Laboratory/takahashi_j_index.html

URL: 

公開日: 2013-07-31  

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