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2016 年度 実績報告書

スピン流によるスピン波変調と磁気秩序制御の原理実証

研究課題

研究課題/領域番号 26289229
研究機関東京工業大学

研究代表者

谷山 智康  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (10302960)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード磁性 / スピンエレクトロニクス
研究実績の概要

反強磁性秩序と強磁性秩序が拮抗した物質においては、磁場を印加することで反強磁性-強磁性メタ磁性転移等の興味深い磁性の発現が期待される。一方で、このような系においては正味の電荷移動を伴わないスピン角運動量の流れ(純スピン流)を注入することで、その磁性が大きな影響を受けると期待される。本研究では、このようなスピン流などの外部摂動が磁性に与える影響を調査することを通して、磁気秩序を制御するための新手法の提案と実証を目的としている。

上記の目的を達成する研究の一環として、本年度は純スピン流の生成とそれによる磁性への影響を調べた。純スピン流は大きなスピン偏極率を持つホイスラー合金を用いて非局所電極配置における通電により生成した。生成された純スピン流の磁性への影響を評価するために希薄磁性合金薄膜を用いた。希薄磁性合金薄膜に純スピン流を注入した結果、低温における近藤シングレット状態の抑制効果と純スピン流密度の増大に伴うスピン信号強度の増大効果を観測することに成功し、純スピン流が磁気秩序に大きな影響を与えることが見出された。
また、反強磁性FeRhに強磁性体からスピン波を注入した際の強磁性/反強磁性界面を介したスピン波の伝播特性の評価に基づいて、強磁性体から反強磁性FeRhへのスピン角運動量の移行(注入)効果について調査した。具体的には初年度に導入したベクトルネットワークアナライザーを用いて界面におけるスピン波の吸収効果を計測した。その結果、反強磁性FeRhによるスピン波の顕著な吸収が界面で発現することが見出された。
以上、純スピン流とスピン波が共に角運動量の流れであることを考慮すると、本研究において見出された結果は、スピン流が磁気秩序に顕著な影響を与え、結果としてスピン流により磁気秩序を制御可能であることを示唆するものである。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 9件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Maryland(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Maryland
  • [国際共同研究] Helmholtz-Zentrum-Dresden-Rossendorf(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Helmholtz-Zentrum-Dresden-Rossendorf
  • [雑誌論文] Direct Evidence for Suppression of the Kondo Effect Due to Pure Spin Current2016

    • 著者名/発表者名
      K. Hamaya, T. Kurokawa, S. Oki, S. Yamada, T. Kanashima, and T. Taniyama
    • 雑誌名

      Physical Review B: Rapid Communications

      巻: 94 ページ: 140401(R)-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.94.140401

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transmission of Spin Waves in Ordered FeRh Epitaxial Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, I. Suzuki, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 108 ページ: 232404-1-5

    • DOI

      10.1063/1.4953464

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] FeRh規則合金における磁気相転移とマグネティクス応用の現状と展開2016

    • 著者名/発表者名
      谷山 智康
    • 雑誌名

      日本磁気学会第209回研究会「反強磁性が拓くマグネティクスの新展開」資料

      巻: 209 ページ: 13-19

  • [学会発表] Long Range Spin Wave Propagation in Ordered Ferromagnetic FeRh2017

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      SpinTECH IX (International school and conference 2017)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2017-06-07 – 2017-06-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Magnetism in Ordered FeRh2017

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama, I. Suzuki, T. Usami, and M. Itoh
    • 学会等名
      Spintronics and Core-to-Core Workshop 2017
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2017-03-21 – 2017-03-21
    • 国際学会
  • [学会発表] 強磁性Py/反強磁性FeRh/強磁性Py接合におけるスピン波の伝播特性2017

    • 著者名/発表者名
      宇佐見 喬政, 伊藤 満, 谷山 智康
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学・豊中市
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-17
  • [学会発表] Manipulation of Antiferromagnetic-Ferromagnetic Phase Transition of Ordered FeRh and Beyond2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyasu Taniyama
    • 学会等名
      3rd Conference on Magnetism and Its Applications (MIA2017)
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2017-01-04 – 2017-01-04
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 純スピン流注入による近藤効果の制御2016

    • 著者名/発表者名
      沖 宗一郎, 黒川 孝幸, 山田 晋也, 金島 岳, 谷山 智康, 浜屋 宏平
    • 学会等名
      第10回物性科学領域横断研究会(領域合同研究会)
    • 発表場所
      神戸大学・神戸市
    • 年月日
      2016-12-09 – 2016-12-09
  • [学会発表] Long-range Propagation of Magnetostatic Surface Spin Waves in Ordered FeRh Epitaxial Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      Takamasa Usami, Ippei Suzuki, Mitsuru Itoh, and Tomoyasu Taniyama
    • 学会等名
      61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM2016)
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2016-11-04 – 2016-11-04
    • 国際学会
  • [学会発表] FeRh規則合金における磁気相転移とマグネティクス応用の現状と展開2016

    • 著者名/発表者名
      谷山 智康
    • 学会等名
      日本磁気学会第209回研究会
    • 発表場所
      東京・中央大
    • 年月日
      2016-10-21 – 2016-10-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Transmission of Spin Waves in Ordered FeRh Films2016

    • 著者名/発表者名
      Takamasa Usami, Takuya Miyauchi, Kazuki Ichikawa, Mitsuru Itoh, and Tomoyasu Taniyama
    • 学会等名
      Visual-JW2016 (iLIM)
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2016-10-17 – 2016-10-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Spin Wave Transmission in FeRh Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama, T. Usami, and M. Itoh
    • 学会等名
      International Workshop on Nano-Spin Conversion Science & Quantum Spin Dynamics (NSCS-QSD)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-10-13 – 2016-10-13
    • 国際学会
  • [学会発表] B2 Ordering Dependence of Spin-wave Frequency in Ferromagnetic FeRh Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, I. Suzuki, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      9th International Conference on Physics and Applications of Spin-Related Phenomena in Solids (PASPS9)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2016-08-10 – 2016-08-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Pure Spin Current Transport in a Kondo Alloy Cu(Fe)2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kurosawa, S. Oki, S. Yamada, T. Kanashima, T. Taniyama, and K. Hamaya
    • 学会等名
      9th International Conference on Physics and Applications of Spin-Related Phenomena in Solids (PASPS9)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2016-08-08 – 2016-08-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Tunable Magnetic Phases in Fe-Rh-based Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama
    • 学会等名
      EMN Summer Meeting
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2016-06-07 – 2016-06-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://www.msl.titech.ac.jp/~itohlab/

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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