Magnetic domain wall motion induced by electric field

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H05419
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied materials
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Koyama Tomohiro 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60707537)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 磁壁ダイナミクス / 磁性の電界制御 / 強磁性薄膜

Outline of Final Research Achievements

Electric field control of magnetic domain wall (DW) has been investigated in this project. The main achievements of this study are listed as follows.
1. Electric control of fast DW motion via the modulation of Dzyalosinskii-Moriya interaction has been demonstrated [Science Advances (2018)]. 2．It has been found that the sign of coercivity change by electric field depends on the magnetization process (DW propagation dominant or nucleation dominant) [Phys. Rev. B (2017)]. 3. Using electric field induced phase transition and ferromagnetic gate electrode, the magnetic domain writing without external magnetic field has been realized in ferromagnetic wire [Appl. Phys. express (2018)].

Free Research Field

スピントロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高度情報化社会を迎えた現在、電界効果を利用した磁壁移動制御は、磁気メモリのさらなる高速化・消費電力化を可能にする将来の基盤技術として期待されている。本研究成果は、メモリにおける電力消費のかなりの割合を占める情報書き込み動作の省エネ化に貢献し、を実用に要求されるレベルの高速磁壁移動をも電界で制御可能であることを示した点で社会的意義は大きい。また、高速磁壁移動の電界制御は世界初であるとともに、長らく未解決であった保磁力変化の符号反転に一つの答えを導き出したことは学術的に重要である。