電気磁気効果による超薄膜の磁性制御

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760520
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 白土 優 大阪大学, 工学研究科, 助教 (70379121)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: スピンエレクトロニクス / α-Cr_2O_3 / 垂直交換バイアス / レアメタルフリー

研究概要

電気磁気効果を発現するα-Cr_2O_3/強磁性積層膜の,結晶構造と界面磁性について検討した.高い垂直交換バイアスの発現には,α-Cr_2O_3と強磁性層の面内原子配列,α-Cr_2O_3の結晶性が重要であることが分かった.垂直交換バイアスとして,約0.3erg/cm^2を達成し,従来の最高の値を実現した.これらの結果から,α-Cr_2O_3は,レアメタルフリー低消費電力不揮発メモリに向けた有望な材料であることを見出した.

研究成果

• [雑誌論文] Competition of perpendicular magnetic anisotropy and exchange magnetic anisotropy in Pt/Co/ α-Cr_2O_3(0001) thin film (2011)
  • 著者名/発表者名: 白土優,納富隼人,及川博人,藤田敏章,中谷亮一
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 109 ページ: 07C101-1-07C101-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of crystallinity of Co layer on perpendicular exchange bias in Au-capped ultrathin Co film on Cr_2O_3(0001) thin film (2011)
  • 著者名/発表者名: 白土優,河原信一,納富隼人,荒河一渡,森博太郎,中谷亮一
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials Vol.323 ページ: 579-586
  • 査読あり
• [雑誌論文] 信学技報(ICICE Technical Report) (2011)
  • 著者名/発表者名: 及川博人,納富隼人,藤田敏章,白土優,中谷亮一
  • 雑誌名: Vol.110 ページ: 7-11
• [雑誌論文] High Perpendicular Exchange Bias with a Unique Temperature dependence in Pt/Co/ α -Cr_2O_3(0001) Thin Films (2010)
  • 著者名/発表者名: 白土優,藤田敏章,及川博人,納富隼人,中谷亮一
  • 雑誌名: Applied Physics Express Vol.3 ページ: 113001-1-113001-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interface magnetism of Au/Co/Cr_2O_3(0001) epitaxial film with perpendicular magnetic anisotropy and perpendicular exchange bias (2010)
  • 著者名/発表者名: 白土優,河原信一,納富隼人,中谷亮一
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Magnetics Vol.46 ページ: 1618-1621
  • 査読あり
• [雑誌論文] ・-Cr_2O_3(0001)薄膜上に作製したCo超薄膜の磁気異方性に対するCrスピンの影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河原信一,納富隼人,白土優,中谷亮一
  • 雑誌名: 信学技報(ICICE Technical Report) Vol.109 ページ: 11-16
• [雑誌論文] Magnetic coupling at interface of ultrathin Co film and antiferromagnetic Cr_2O_3(0001) film (2010)
  • 著者名/発表者名: 白土優,中谷俊博,河原信一,中谷亮一
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics Vol.106 ページ: 033903-1-033903-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Antiferromagnetic α-Cr_2O_3(0001) Thin Film and Influence on Magnetism of Ultrathin Co Film (2009)
  • 著者名/発表者名: 白土優,中谷俊博,河原信一,中谷亮一
  • 雑誌名: Journal of Magnetic Society of Japan Vol.33 ページ: 467-472
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic properties of L12-type CrPt3(111) film having the different order parameters (2009)
  • 著者名/発表者名: 白土優,山下光義,中谷亮一,山本雅彦
  • 雑誌名: Journal of Magnetic Society of Japan Vol.33 ページ: 447-450
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic properties of PfV encapsulating of Ni ions (2009)
  • 著者名/発表者名: 白土優,西浦文浩,立堀賢一,東浦彰文,中川敦史,中谷亮一,月原冨武,山本雅彦
  • 雑誌名: Journal of Magnetic Society of Japan Vol.33 ページ: 473-476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superparamagnetism of ultrathin Co film on antiferromagnetic Cr_2O_3 layer (2009)
  • 著者名/発表者名: 白土優,中谷俊博,中谷亮一、山本雅彦
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series Vol.165 ページ: 012034-1-012034-6
  • 査読あり
• [学会発表] Control of perpendicular exchange bias in Pt/Co/α-Cr_2O)3 thin film by inserting Pt spacer layer at Co/ α -Cr_2O_3 interface (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田敏章,納富隼人,及川博人,白土優,中谷亮一
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference 2011
  • 発表場所: 台湾国際会議場(台北,台湾)
  • 年月日: 2011-04-28
• [学会発表] Noncollinearity of magnetic anisotropies in perpendicularly exchange biased Pt/Co/ α -Cr_2O_3 thin film (2011)
  • 著者名/発表者名: 納富隼人,及川博人,藤田敏章,白土優,中谷亮一
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference 2011
  • 発表場所: 台湾国際会議場(台北.台湾)
  • 年月日: 2011-04-28
• [学会発表] Sudden onset and its mechanism of high perpendicular exchange bias in Pt/Co/α-Cr_2O_3 thin film (2011)
  • 著者名/発表者名: 及川博人,藤田敏章,納富隼人,白土優,中谷亮一
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference 2011
  • 発表場所: 台湾国際会議場(台北,台湾)
  • 年月日: 2011-04-28
• [学会発表] Pt/Co/α-Cr_2O_3(0001)薄膜における高い垂直交換バイアスとその特異な温度依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 及川博人,納富隼人,藤田敏章,白土優,中谷亮一
  • 学会等名: 電気情報通信学会MR研究会
  • 発表場所: パナソニック(大阪)
  • 年月日: 2011-01-20
• [学会発表] α-Cr_2O_3(0001)薄膜を反強磁性体として用いた垂直交換バイアス (2010)
  • 著者名/発表者名: 白土優,中谷亮一
  • 学会等名: 金属/酸化物スピントロニクスセミナー(招待講演)
  • 発表場所: 東北大学(仙台)
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Competition of exchange anisotropy and perpendicular exchange anisotropy in Pt/Co/Cr_2O-3(0001) thin film (2010)
  • 著者名/発表者名: 白土優,納富隼人,藤田敏章,及川博人,中谷亮一
  • 学会等名: 55th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: アトランタ(アメリカ合衆国)
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] Pt/Co/Cr_2O_3(0001)薄膜における垂直交換バイアスの発現と磁化容易方向の変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白土優,藤田敏章、及川博人,納富隼人,中谷亮一
  • 学会等名: 日本金属学会2010年秋期(第147回)大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 反応性スパッタリング法によるCr_2O_3(0001)薄膜の作製と垂直交換バイアスの発現 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田敏章,及川博人,白土優,中谷亮一
  • 学会等名: 日本金属学会2010年秋期(第147回)大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Pt/Co/α-Cr_2O_3(0001)薄膜における交換バイアス磁場の温度依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白土優,藤田敏章,及川博人,納富隼人,中谷亮一
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場(筑波)
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Co/α-Cr_2O_3における垂直交換バイアスに対するCo層の磁化容易方向の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 納富隼人,藤田敏章,及川博人,白土優,中谷亮一
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場(筑波)
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Perpendicular exchange bias in Au/Co/α-Cr_2O_3(0001) thin film (2010)
  • 著者名/発表者名: 白土優
  • 学会等名: The 5th Advanced Materials Research Seminar for exchange program between Gyeongsang National University and Osaka University(招待講演)
  • 発表場所: 大阪大学(大阪)
  • 年月日: 2010-07-28
• [学会発表] Influence of Au insertion layer on perpendicular exchange bias in Au/Co/Cr_2O_3 film (2010)
  • 著者名/発表者名: 河原信一,納富隼人,白土優,中谷亮一
  • 学会等名: International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications
  • 発表場所: 仙台国際会議場(仙台)
  • 年月日: 2010-07-13
• [学会発表] Control of magnetic anisotropy of Co/Cr superlattice by substrate inclination (2010)
  • 著者名/発表者名: 白土優,窪谷悟,中谷亮一,山本雅彦
  • 学会等名: International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications
  • 発表場所: 仙台国際会議場(仙台)
  • 年月日: 2010-07-13
• [学会発表] 2次元/3次元自己組織化を目指した磁性ナノ粒子の創製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 白土優
  • 学会等名: 日本磁気学会第172回研究会(招待講演)
  • 発表場所: 中央大学(東京)
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] Au/Co/Cr_2O_3(0001)薄膜の磁性に対するCo/Cr_2O_3界面へのAu層挿入効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河原信一,納富隼人,白土優,中谷亮一
  • 学会等名: 日本金属学会2010年春期大会
  • 発表場所: 筑波大学(筑波)
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] 反応性スパッタリング法によるCo酸化物薄膜の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 及川博人,藤田敏章,白土優,中谷亮一
  • 学会等名: 第4回ポリスケールテクノロジーワークショップ
  • 発表場所: 東京理科大学(千葉)
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] Co/Cr_2O_3(0001)薄膜の垂直磁気異方性に対するキャップ層材料の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 納富隼人,河原信一,白土優,中谷亮一
  • 学会等名: 第4回ポリスケールテクノロジーワークショップ
  • 発表場所: 東京理科大学(千葉)
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] α-Cr_2O_3(0001)薄膜上に作製したCo超薄膜の磁気異方性に対するCrスピンの影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河原信一,納富隼人,白土優,中谷亮一
  • 学会等名: 電気情報通信学会MR研究会
  • 発表場所: パナソニック(大阪)
  • 年月日: 2010-01-21
• [学会発表] Interface magnetism of Au/Co/α-Cr_2O_3(0001) epitaxial film with perpendicular magnetic anisotropy and perpendicular exchange bias (2010)
  • 著者名/発表者名: 白土優,河原信一,納富隼人,中谷亮一
  • 学会等名: 11th Joint MMM-INTERMAG Conference
  • 発表場所: ワシントンDC(アメリカ合衆国)
  • 年月日: 2010-01-20
• [学会発表] Perpendicular magnetic anisotropy and perpendicular exchange bias in ultrathin Co film on α-Cr_2O_3(0001) (2009)
  • 著者名/発表者名: 白土優,河原信一,納富隼人,中谷亮一
  • 学会等名: 14th Academic exchange seminar between Shanghai Jiao Tong University and Osaka University(招待講演)
  • 発表場所: 上海交通大学(上海,中国)
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] Cr_2O_3(0001)/Co/Au薄膜の垂直磁気異方性と交換バイアス (2009)
  • 著者名/発表者名: 河原信一,白土優,納富隼人,中谷亮一
  • 学会等名: 日本金属学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Cr_2O_3(0001)薄膜上に成長させたCo超薄膜の垂直磁気異方性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白土優,河原信一,納富隼人,中谷亮一
  • 学会等名: 第33回日本磁気学会学術講演会
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] SrTiO3(001)基板上に作製されたCo超薄膜の構造と磁性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久富和郎,白土優,中谷亮一,荒河一渡,森博太郎
  • 学会等名: 第33回日本磁気学会学術講演会
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] Perpendicular magnetic anisotropy and exchange bias in α-Cr_2O_3(0001)/Co/Au film (2009)
  • 著者名/発表者名: 河原信一,納富隼人,白土優,中谷亮一
  • 学会等名: 5th Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
  • 発表場所: 大阪大学(大阪)
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] Exchange coupling of ultrathin Co film and antiferromagnetic Cr_2O_3(0001) (2009)
  • 著者名/発表者名: 白土優,中谷俊博,河原信一,中谷亮一
  • 学会等名: Magnetics and Optics Research International Symposium for New Storage Technology 2009(招待講演)
  • 発表場所: 淡路国際会議場(兵庫)
  • 年月日: 2009-06-18
• [学会発表] Magnetic properties of L12-type CrPt3(111) thin film having different order parameters (2009)
  • 著者名/発表者名: 白土優,山下光義,中谷亮一,山本雅彦
  • 学会等名: Magnetics and Optics Research International Symposium for New Storage Technology 2009
  • 発表場所: 淡路国際会議場(兵庫)
  • 年月日: 2009-06-18
• [学会発表] Magenetic anisotropy of ultrathin Co film on SrTiO3(001) (2009)
  • 著者名/発表者名: 白土優,久富和郎,中谷亮一
  • 学会等名: Magnetics and Optics Research International Symposium for New Storage Technology 2009
  • 発表場所: 淡路国際会議場(兵庫)
  • 年月日: 2009-06-18