| 研究課題/領域番号 |
24360126
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 豊田工業大学 |
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研究代表者 |
粟野 博之 豊田工業大学, 工学研究科, 教授 (40571675)
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| 研究分担者 |
バン ド 豊田工業大学, 工学研究科, 研究員 (40624804)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 磁性細線 / 全固体メモリ / エッチィングレス細線 / スピントルク / 磁壁電流駆動 / ナノインプリント / 磁壁ピンニング / 光磁気記録 |
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| 研究概要 |
初年度である今年度では、予定通りエッチングレス磁性ナノワイヤを作成するためのプラスチック基板作成用ナノインプリント原理機を検討し、手動油圧式真空加熱プレス機を導入した。装置をくみ上げナノインプリント条件出しを行った。また、これで作成した薄型基板の表面処理用に卓上UV照射装置を購入した。これにより磁壁駆動の際に障害となる外的ピンニングポイント削減に効果があることを確認した。また、Si基板の上にレジストを塗布し、磁性細線パターンを電子線露光装置で作成して、これをリアクティブイオンエッティング(RIE)することによりナノインプリントに用いるSi原盤の条件出しを行った。更に、サブネットワーク磁化を有するTbFeCo合金ターゲットとTbとCoの多層膜を作成し、磁性細線上の磁壁を伝導電子で駆動する際の差異を明らかにした。TbFeCo合金による磁性細線の場合には電流密度が3～7x1O^6A/cm^2に対し、Tb/Co多層膜では3～7x10^6A/cm^2と桁違いに大きな電流密度を必要とした。この原因を来年度詳細に調べる。また、多層膜構成で磁性細線を作成できるようになったので、今後は
Tb/FeCo多層膜構成で飽和磁化や保磁力と磁壁駆動電流値との関係についても今後詳細な実験を行い、磁壁駆動電流密度と磁気パラメータの関係を明らかにしてゆく。また、磁性細線の下地やカバー層によって磁壁が電子流に逆流する現象も見出した。これはラッシュバやスピンホール効果による萩現象と考えられる。本実験においては、保磁力の非常に大きな試料を作ることができる。従来では磁性細線に隣接する電流線を別に設けて、この電流線に電流を流して磁性細線上に磁区を形成し、この磁区を電流で駆動する実験を行っていた。しかし、この電流磁界は非常に小さく保磁力の小さな試料でしか磁壁駆動実験ができない。そこで、提案通り偏光顕微鏡にレーザー照射ユニットを取り付け、磁性細線上に光スポット径を0,8ミクロンにまで絞り込んでレーザーを照射することで磁性細線上に記録磁区を形成できるようにした。これにより保磁力が大きな試料であっても磁壁電流駆動実験ができるようになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度は、エッチィングレス磁性細線作成プロセスを立ち上げることを目標にしており、これをほぼ達成した。また、磁性細線に用いる磁性膜の構成による磁壁電流駆動現象の解析も行った。更に、偏光顕微鏡システムにレーザー照射機能を付加することで高保磁力磁性細線にも磁壁注入することができ、高保磁力磁性細線でも磁壁の電流駆動実験に成功した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、プラスチック基板を用いたエッチングレス磁性細線を作成し、外的ピンニングと磁壁の電流駆動方式の関係を明らかにする。また、これらを全固体スピンメモリとして利用するための基本動作を確認する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
次年度予算は、本提案試料の試作や評価に必要な機器類修繕費や消耗品、電子部品、材料の購入費、また、論文別刷りや国内および国外における学会や打ち合わせの旅費などに使用する。
実験設備立ち上げに時間がかかり、当初予定の材料選択に遅れが生じたため残額が発生した。
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