新規高周波スピン計測技術による微小磁性体のスピンの高周波磁界応答の解明とその応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23686047
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 遠藤 恭 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50335379)
• 研究期間 (年度): 2011-11-18 – 2014-03-31
• キーワード: 微小磁性体 / スピン / 高周波磁界応答 / コプレーナ伝送線路 / MFM用探針 / 振幅変調

研究概要

本研究課題では、GHz帯域で駆動する新規スピン機能素子の基本要素技術の確立を目指して、高周波スピン計測技術の構築とその妥当性の検証を行った。その結果、本計測技術を用いてGHz帯の高周波伝送線路上の磁界分布図を取ることに成功した。 微小磁性体におけるスピンの高周波磁界応答の検討を行い、微小磁性体の高周波磁界応答に関する基礎データを習得した。また、本計測技術をスピンの高周波磁界応答の評価に適用するにあたり、課題を抽出した。
以上の結果にもとづいて、ドットパラメータや第三元素添加による材料パラメータを変えることによりスピンの高周波磁界応答を制御できることを明確にした。

研究成果

• [雑誌論文] Study on the spin-dynamics of Ni-Fe elliptical dot arrays based on CPW-FMR measurements (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo、Masahiro Yamaguchi
  • 雑誌名: Proceedings of ISETS'13 巻: Vol. 1 ページ: 1279-1-1279-3
• [雑誌論文] Influence of Stripe Height on Critical Current Density of Spin-Torque Noise in Tunneling Magnetoresistive Read Heads (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Endo、A. Hotta、M. Yamaguchi
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: Vol. 49 ページ: 3745-3747
  • DOI: 10.1109/TMAG.2013.2245312
  • 査読あり
• [雑誌論文] RF Near Field Microscopy of a Coplanar Waveguide with AM-MFM (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Endo、M. Fukushima、K. Arai、Y, Shimada、M. Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: Vol. 37 ページ: 71-75
  • DOI: 103379/msjmag.1302R006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radio Frequency Magnetic Near Field Measurement of CPW Simulated Power/Ground Lines in Radio Frequency Integrated Circuits using a Magnetic Force Microscope Tip (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo、Masaaki Fukushima、Kaoru Arai、Yutaka Shimada、Masahiro Yamaguchi
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: Vol. 48 ページ: 3666-3669
  • DOI: 10.1109/TMAG.2012.2204968
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Doping Elements on the Damping Constant of (Ni-Fe)1-xMx (M=Ga, Ag, Mo, and W) Films (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Endo、Y. Mitsuzuka、Y. Shimada、M. Yamaguchi
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: Vol. 48 ページ: 3390-3393
  • DOI: 10.1109/TMAG.2012.2199742
  • 査読あり
• [雑誌論文] RF Magnetic Near Field Measurement using a Magnetic Force Microscope for the Potential Application to Evaluate LTE-Class RFIC (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo、Masaaki Fukushima、Masatoshi Watanabe、Kaoru Arai、Yutaka Shimada、Masahiro Yamaguchi
  • 雑誌名: Proceedings of ECC2011 巻: Vol. 1 ページ: 203-206
• [学会発表] Magnetization dynamics of Ni-Fe elliptical dot arrays measured by the FMR measurement with a CPW (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo、Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: Progress in Electromagnetic Research Symposium
  • 発表場所: Guangzhou(中国)
  • 年月日: 20140825-28
  • 招待講演
• [学会発表] High-Frequency MFM (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo、Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: 2012 Tohoku/Kobe /KAIST Workshop
  • 発表場所: 大田(韓国)
  • 年月日: 2014-04-06
• [学会発表] 磁気力顕微鏡によるコプレーナウェーブガイド上で発生する直流磁界測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭、大西真輝、荒井薫、山口正洋
  • 学会等名: 平成26年電気学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学(松山市)
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] Study on the spin-dynamics of Ni-Fe elliptical dot arrays based on the CPW–FMR measurements (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo、Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: International Symposium on EcoTopia Science'13
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2013-12-14
  • 招待講演
• [学会発表] Influence of Spin-Torque on Thermal Mag-Noise in a Tunneling Magnetore- sistive Read Head with a Low Resistance Area Product below 1.0Ω.μm^2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Endo、P. Fan、A. Hotta、M. Yamaguchi
  • 学会等名: 58^<th> Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: Denver(米国)
  • 年月日: 2013-11-07
• [学会発表] Study on magnetic thin films for electro- magnetic noise suppression in LTE class IC chips (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo、Sho Muroga、Yutaka Shimada、Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: 12^<th> IUMRS International Conference on Advanced Materials
  • 発表場所: Qingdao(中国)
  • 年月日: 2013-09-24
  • 招待講演
• [学会発表] 伝送線路上に配置した磁性薄膜による伝導及び誘導ノイズ抑制効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平野紀、遠藤恭、伊藤哲夫、柳邦雄、室賀翔、島田寛、山口正洋
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] 高周波磁気力顕微鏡の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭、山口正洋
  • 学会等名: 第188回日本磁気学会研究会「高周波電磁界活用の最前線」
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館(東京都)
  • 年月日: 2013-01-31
  • 招待講演
• [学会発表] Influence of Stripe Height on Critical Current Density of Spin-Torque Noise in Tunneling Magnetoresistive Read Heads (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Endo、A. Hotta、M. Yamaguchi
  • 学会等名: IEEE Transactions on Magnetics、12^<th> Joint MMM/Intermag Conference
  • 発表場所: Chicago(米国)
  • 年月日: 2013-01-18
• [学会発表] MFMによる高周波近傍磁界測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭、福嶋正昭、荒井薫、島田寛、山口正洋
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学(大阪市)
  • 年月日: 2012-12-20
• [学会発表] RF Near Field Microscopy of a Coplanar Waveguide with AM-MFM (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo、Masaaki Fukushima、Kaoru Arai、Yutaka Shimada、Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: International Conference of the Asian Union of Magnetics Societies (ICAUMS 2012)
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良市)
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] Estimation of Critical Current Density of Spin-Torque Noise in Tunneling Magnetoresistive Read Heads with Varying Stripe Heights (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Endo、A. Hotta、M. Yamaguchi
  • 学会等名: International Conference of the Asian Union of Magnetics Societies (ICAUMS 2012)
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良市)
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] Influence of Spin-Torque on the GHz range Noise in Tunneling Magnetoresistive Read Head (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira Hotta、Yasushi Endo、Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 秋田県立大学(由利本荘市)
  • 年月日: 2012-08-31
• [学会発表] On the relation between the magnetoelastic effect and the damping constant of (Ni-Fe)1-xMx (M=Ag, Cr, Ga, Au, Pd, and Pt) films (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo、Yoshio Mitsuzuka、Yutaka Shimada、Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: The 19^<th> International Conference on Magnetism(ICM 2012)
  • 発表場所: 釜山(韓国)
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] Dynamics of Ni-Fe elliptical dot arrays based on CPW-FMR measurements (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo、Naomi Sakashita、Yutaka Shimada、Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: The 19^<th> International Conference on Magnetism (ICM 2012)
  • 発表場所: 釜山(韓国)
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] Radio Frequency Magnetic Near Field Measurement of CPW Simulated Power/Ground Lines in Radio Frequency Integrated Circuits using a Magnetic Force Microscope Tip (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo、Masaaki Fukushima、Kaoru Arai、Yutaka Shimada、Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: International Magnetics Conference (Intermag2012)
  • 発表場所: Vancouver(カナダ)
  • 年月日: 2012-05-10
• [学会発表] 異なる磁性コート探針によるコプレーナウェーブガイド上の近傍磁界強度の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭、福島正昭、荒井薫、島田寛、山口正洋
  • 学会等名: 平成24年電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島工業大学(広島市)
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] 集積化したNi-Feドット列における磁化の高周波磁界応答に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭、坂下直己、島田寛、山口正洋
  • 学会等名: 2012年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] TMRヘッドにおけるGHz帯ノイズの電流密度依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭、堀田明良、山口正洋
  • 学会等名: 2012年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] 高周波MFMの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭、山口正洋
  • 学会等名: スピニクス研究会
  • 発表場所: スピニクス研究会
  • 年月日: 2012-02-23
  • 招待講演
• [学会発表] RF Magnetic Near Field Measurement using a Magnetic Force Microscope for the Potential Application to Evaluate LTE-Class RFIC (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Endo、Masaaki Fukushima、Masatoshi Watanabe、Kaoru Arai、Yutaka Shimada、Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: 2011 China-Korea- Japan Electronics & Communications Conference
  • 発表場所: UESTC(Chengdu,中国)
  • 年月日: 2011-10-26
• [図書] 第36回日本磁気学会サマースクール高周波磁気物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤恭, 他著
  • 総ページ数: 115-127
  • 出版者: 日本磁気学会
• [産業財産権] 高周波磁界検出装置 (2012)
  • 発明者名: 遠 藤恭、島田寛、山口正洋
  • 権利者名: 東北大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許願2012-83424号
  • 出願年月日: 2012-03-31
  • 外国
• [産業財産権] 高周波磁界検出装置 (2012)
  • 発明者名: 遠 藤恭、島田寛、山口正洋
  • 権利者名: 東北大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許願2012-83425号
  • 出願年月日: 2012-03-31
  • 外国