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2016 年度 実績報告書

メタ磁性転移物質を舞台とした磁気界面マグノン変換と伝播・位相制御

公募研究

研究領域ナノスピン変換科学
研究課題/領域番号 15H01014
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) 2015-04-01 – 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

本研究では、強磁性/反強磁性/強磁性界面でのマグノンの変換に関する学理の解明を目的としている。本年度は下記の3項目について主として研究を進めた。
(1)強磁性NiFe細線、強磁性NiFe/非磁性SiO2/強磁性NiFe細線接合、強磁性NiFe/反強磁性FeRh/強磁性NiFe細線接合の3試料に対して、coplanar waveguideを用いて一方の強磁性NiFeにスピン波を励起し、他方の強磁性NiFeに界面を介して伝播するスピン波の強度の比較を行った。その結果、非磁性SiO2の1μmの間隙を介して静磁結合によりスピン波が伝播することを見出した。さらに、反強磁性FeRhを挿入することで、スピン波が大きく減衰することが明らかとなり、スピン波のダンピング効果が強磁性/反強磁性界面において顕著であることが明らかとなった。
(2)強磁性を示すFeRh組成の細線に対してcoplanar waveguideを用いてスピン波を励起し、種々の励起アンテナ-検出アンテナ距離に対するスピン波伝播強度を精査した。その結果、強磁性FeRhにおいて56μm以上におよぶスピン波の長距離伝播を見出すことに成功した。また、強磁性FeRhのスピンダンピング定数がα=0.0028と極めて小さいことが見出された。
(3)a-cドメイン構造を持つ強誘電BaTiO3上にFeRhをエピタキシャル成長し、電界により強磁性FeRh/反強磁性FeRh/強磁性FeRh界面を形成する技術を確立した。当該へテロ構造では、電界により反強磁性領域のサイズを制御可能であることが見出され、単一の強磁性FeRh/反強磁性FeRh/強磁性FeRh接合試料において反強磁性FeRh領域の厚さを電界により制御し、反強磁性領域を介したスピン波の伝播特性を反強磁性領域の厚さの関数として評価するための基盤技術が確立された。

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。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 13件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [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
  • [国際共同研究] Aalto University(フィンランド)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      Aalto University
  • [雑誌論文] Electric-field-driven domain wall dynamics in perpendicularly magnetized multilayers2017

    • 著者名/発表者名
      D. L. Gonzalez, Y. Shirahata, B. Van de Wiele, K. J. A. Franke, A. Casiraghi, T. Taniyama, and S. van Dijken
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 ページ: 035119-1-6

    • DOI

      10.1063/1.4979267

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 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] 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] 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] B2 Ordering Dependence of Spin-wave Frequency in Ferromagnetic FeRh Thin Films2017

    • 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
      2017-08-10 – 2017-08-10
    • 国際学会
  • [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] Multiferroic Heterosuructures for Low-Energy Magnetics and Spintronics Applications2017

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama
    • 学会等名
      International Conference on Magnetic Materials and Applications (ICMAGMA-2017)
    • 発表場所
      Hyderabad, India
    • 年月日
      2017-02-02 – 2017-02-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Manipulation of Antiferromagnetic-Ferromagnetic Phase Transition of Ordered FeRh and Beyond2017

    • 著者名/発表者名
      T. 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] Long-range Propagation of Magnetostatic Surface Spin Waves in Ordered FeRh Epitaxial Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      T. Usami, I. Suzuki, M. Itoh, and T. 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] Strain-induced 180°Magnetization Switching in Fe/BaTiO3(110) Heterostructured Multiferroics2016

    • 著者名/発表者名
      G. Venkataiah, M. Itoh, and T. Taniyama
    • 学会等名
      61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM2016)
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2016-11-01 – 2016-11-01
    • 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
      T. Usami, T. Miyauchi, K. Ichikawa, M. Itoh, and T. 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] 磁性の電界制御-マルチフェロイクヘテロ構造を中心として-2016

    • 著者名/発表者名
      谷山 智康
    • 学会等名
      平成28年度電気学会 基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      北九州市・九州工業大
    • 年月日
      2016-09-05 – 2016-09-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Exchange Coupling Induced by Epitaxial B2-FeRh Layers Grown on Ferromagnets2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamada, 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] Multiferroic Heterostructures for Low Energy Spintronics and Magnonic Applications2016

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama
    • 学会等名
      Distinguished Lecture, University of Hyderabad
    • 発表場所
      Hyderabad, India
    • 年月日
      2016-07-20 – 2016-07-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electric Field Control of Magnetism in Multiferroic Heterostructures2016

    • 著者名/発表者名
      T. Taniyama
    • 学会等名
      IEEE Magnetics Society Tokyo Chapter Seminar & Nano-Magnetics Seminar of Magnetics Society of Japan
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-07-15 – 2016-07-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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  

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