| 研究実績の概要 |
強磁性層／反強磁性層積層膜のスピンダイナミクスとして、平成27年度は特に、反強磁性体として電界応答可能なCr2O3薄膜を用いて、パルス電圧による反強磁性スピン反転と界面交換結合を介した強磁性スピン反転の可能性について検討した。測定対象には、研究代表者らがこれまでに開発してきた、強い界面交換結合を有するPt/Co/Cr2O3/Pt積層膜を用いた。反強磁性Cr2O3は電気磁気効果を示すことが知られているが、その効果はバルクに限られており、薄膜における効果の実証は、研究代表者らによってなされたものである。本研究では、Cr2O3薄膜における電界誘起スピン反転を、電界としてパルス電圧を用いることで実証することを試み、実際に、磁場強度-10 kOe,印可電圧-35 Vにおいて、数百ナノ秒での反強磁性スピン反転が可能であり、また、反強磁性スピン反転にともなう強磁性スピン反転が可能であることを見出した。本成果を基に、次の段階として、反強磁性スピンの反転速度と投入電圧の関係を明らかにすることが挙げられ、平成28年度より開始した新規課題により順次実証されることが期待できる。また、同時に、CPW-FMRを用いたナノ磁性体の強磁性共鳴測定技術の開発も並行して行い、次のステップに遅延なく進める体制を構築した。
本成果は、Applied Physics Lettersに発表され、また、多数の国内会議・国際会議での招待講演などを通して国内外に報告された。また、当該成果等に対して、日本金属学会第12回村上奨励賞を受賞するなど、学協会からも高い評価を受けた。
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