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2022 年度 研究成果報告書

反強磁性結合をもつ3層構造薄膜のスキルミオンの発生と高速駆動に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号 20K03836
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

田中 雅章  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50508405)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードスピントロニクス
研究成果の概要

反強磁性結合により上下の強磁性層の磁化が反対を向く「強磁性層/非磁性層/強磁性層」の3層構造の細線で、微小な渦磁区構造の磁気スキルミオンバブル磁区(BD)の安定化を試みた。本研究では、BDの安定化に一般的に利用される界面ジャロシンスキー-守谷(DM)相互作用がなくても、反強磁性結合を用いることでBDが安定化でき、細線を流れる電流方向に対してBDを平行に移動できることをマイクロマグネティックシミュレーションを用いて実証した。また、反強磁性結合が大きな細線では界面DM相互作用が大きな細線と同様にネール磁壁が安定して存在し、スピン軌道トルクを与えると磁壁が高速で駆動することを明らかにした。

自由記述の分野

磁性物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

反強磁性結合を有する細線では磁気スキルミオンバブル磁区(BD)が安定化でき、細線を流れる電流方向に対してBDが平行に移動できることを明らかにした。反強磁性結合を用いることでBDの安定性を自由に制御でき、また細線上のBDを電流で安定して駆動できるなど、本研究から得られた知見は磁気メモリーの研究に対して有益な情報を与えると考えている。また、反強磁性結合を用いることで磁壁駆動の速度が上昇することが明らかになっており、この研究成果は磁壁駆動メモリーの省電力化・高速化に貢献すると考えている。

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公開日: 2024-01-30  

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