| 研究課題/領域番号 |
23226001
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
鈴木 義茂 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50344437)
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| 研究分担者 |
水落 憲和 京都大学, 化学研究所, 教授 (00323311)
三輪 真嗣 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (20609698)
久保田 均 国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, チーム長 (30261605)
今村 裕志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, チーム長 (30323091)
白石 誠司 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30397682)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | スピントロニクス / 磁気共鳴 / ダイオード / スピントルク / 磁気異方性 |
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| 研究実績の概要 |
1.高性能スピントルク発振器(STO)の研究：4つのボルテックス型STO素子の相互位相同期発振と出力の増大を世界で初めて実証し、電気的接続により目標値である100マイクロワットを超える出力を実現できる技術を得た。外部PLL回路を用いた位相同期回路を改良し，ジッターを9psにまで低減した。既に実験で高い周波数の発振出力の確認を行っていたソンブレロ型STO(測定器の制限で66GHzまで実測)についてシミュレーションを行い、実験で見られた素子では目標値である100GHzを超える130GHzの10次高調波が発生していることを示した。面直磁化自由層・面内磁化参照層を持つSTについて理論計算を行い、自由層が２次の磁気異方性を持つ場合にはゼロ磁界でのスピントルク発振が可能であることを示した。
2.超高感度磁場センサーの研究：二重共鳴検出法について解析的な理論式を導いた。LLG方程式において熱撹乱の効果を評価する際に伊藤積分およびストラトノヴィッチ積分の厳密な対応を利用すると、弱収束と強収束の正確な評価が可能であることを見出し数値計算による実証を行った。ダイヤモンドのNVセンターについて磁場感度測定を行った。またNVセンターのスピン状態をレーザー照射をしない条件下で電気的に検出することに初めて成功した。
3.超高感度スピントルクダイオードの研究：Feナノ粒子の磁気共鳴検出をホール素子構造で行った結果、異常ホール効果を用いたスピントルクダイオード効果は、異方性磁気抵抗効果および積層構造のスピントルクダイオード効果よりも高感度にナノ粒子の磁気共鳴を検出できることを見出した。分子系においてはモデル材料であるグラフェンに強磁性共鳴を用いてスピン流を注入した。その結果、イオンゲートと組み合わせることでグラ フェンのフェルミ準位と、スピンホール角の関係を明らかにした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 備考 |
プレス発表 発表日2015年12月14日"磁気抵抗素子を用いたマイクロ波発振器の周波数安定性化に成功"田丸 慎吾、久保田 均、福島 章雄、薬師寺 啓，産業技術総合研究所
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