2022 年度研究成果報告書

反強磁性金属を用いた静磁波共振器の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	20K05308
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29010:応用物性関連
研究機関	福岡工業大学
研究代表者	家形諭福岡工業大学, 工学部, 助教 (00585929)
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 / 静磁波
研究成果の概要	本研究は静磁波を利用した高周波共振器の実現を目指して実施された。静磁波共振器の実現には静磁波を反射する機構が必要不可欠であり、本研究ではNiFe/IrMn界面に生じるExchange Biasを利用することで静磁波反射器を提案する。スパッタ法を用いて熱酸化膜付Si基板上にNiFe(10 nm)/IrMn(30 nm)を形成し、磁気特性や交換バイアス磁界のIrMn膜厚依存性などを評価した。また電子線リソグラフィーを用いて共振構造を形成し、強磁性共鳴スペクトルの観測を行った。静磁波励起に伴うスペクトルは観測されなかったが、試料の作製、加工および評価の段階で改善すべき課題を明確にすることができた。
自由記述の分野	スピントロニクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	IrMnなどの反強磁性材料と強磁性材料界面におけるExchange　Bias　Fieldはよく知られている。また静磁波、特に表面弾性波が強磁性材料を伝搬されることもよく知られているが、表面弾性波がExchange Bias Fieldにおいて静磁波の反射が生じるかどうかは実験的に知られていない。これを実験的に明らかにすることは学術的に意義がありことであり、静磁波の反射を実現できれば静磁波デバイスへの応用が期待できることから社会的意義は大きい。本研究では実際にNiFe/IrMn多層膜を作製、加工および評価を実施しており、目的を達成するうえで課題を明確にした点は上記意義に貢献するものである。