| 研究概要 |
今年度は、垂直磁気異方性を持つ遷移金属-希土類アモルファス合金のTbFeCo, DyFeCo磁性細線の電流駆動による磁壁の移動速度とスピントルクの関係、磁壁のピン止めと電流駆動による複数磁壁の位置制御の検討、電流のジュール熱の評価及びそのスピントルクへの影響に関して、研究を行った。磁壁磁気抵抗効果の測定によって、遷移金属-希土類アモルファス合金のスピン偏極率の評価の手法を確立した。この手法を用いて、希土類の種類と材料のスピン偏極率の関係を明らかにした。局所イオン注入の手法を用いて、磁壁の有効なピン止め及び複数磁壁の位置制御を成功した。局所イオン注入後、薄膜の表面の形状変化や磁気特性の変化を確認した。特に、一般的な磁性材料の場合は、局所イオン注入により保磁力の低減が報告されたが、本研究は、イオン注入量の精密な制御により、保磁力の増加を明らかにした。これらの基礎研究を基づく、TbFeCo磁性細線を形成し、複数の磁壁を導入して、その電流駆動による磁壁移動速度の計測、温度の影響に関して具体的に研究を行った。さらに、電流駆動磁壁移動の効率とスピントルク、温度の関係を明らかにした。TbFeCo磁性細線中に、磁壁の内因性ピン止め効果の影響で、磁壁移動の速度が制限されたことを明らかにした。これに基づく、反強磁性結合した二層磁性細線構造を提案した。シミュレーションや実験では、反強磁性結合した二層磁性細線構造は単層のTbFeCo磁性細線の10倍以上の駆動速度を示している。本研究の研究結果は磁性細線を基づく新規なメモリーの高速性とその実現方法を明らかにした。
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