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近年「反強磁性体スピントロニクス」の研究が活発化している。本研究では特に、反強磁性秩序を有する物質系におけるスピン自由度に起因する現象をさらに掘り下げるべく、反強磁性体における局在スピン⇔伝導スピン変換ダイナミクスの解明を目的とする。
本年度（平成29年度）は、スピントルク効果による反強磁性ダイナミクスの変調・励起に関して調査を行った。伝導スピン流の生成は主に非磁性体のスピンホール効果を利用して行った。スピンホール効果とは非磁性金属に電流を流すと、電流と直交した方向にスピン流が誘起される現象である。基本的には非磁性体/反強磁性体の二層薄膜構造を用いることにより容易にスピン流注入が実現できる。非磁性材料としては、PtやTa、Wなどの利用を検討し、反強磁性材料にはコリニア反強磁性を有するFeRh、NiO、Cr2O3や、ノンコリニアなFeMnやIrMnなどをスピントルク共鳴法により評価した。その結果、FeNi/FeMn/Pt三層膜において、反強磁性体FeMnのネールベクトルの方向に依存して変化する系のダンピング定数から、反強磁性磁化にスピントルク効果が働いていること、さらに同効果に角度依存性があることを実験的に明らかにした。本成果は、Physical Review Lettersに掲載された。また、X線磁気線二色性による反強磁性体磁区観察を利用して、スピントルク効果下の反強磁性磁区ダイナミクスを直接観察を行った。スピントルク効果により反強磁性磁区が拡大していく様子を捉えた。本成果は、現在論文投稿中である。
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