2016 Fiscal Year Annual Research Report
Spin orbit torque in oxide hetero structures
| Project/Area Number |
15H05517
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
山ノ内 路彦 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (40590899)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | スピン軌道トルク / 酸化物ヘテロ構造 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、昨年度に観測した電流誘起有効磁界を磁化方向と面内電流の相対角度に依存するプレーナーホール抵抗を用いて詳細に調べた。膜厚5 nmのLa0.67Sr0.33MnO3 (LSMO)を 純水洗浄によりSrOを除去したSrTiO3 (001) 基板上にパルスレーザー堆積法を用いて成膜した。LSMOの磁化容易軸方向は<110>近傍にある。そして、[100]に幅10 μm のチャネルを有するホールバーに加工した。LSMOの磁化方向を容易軸の一つである[-110]に揃えた後、[0-10]の外部磁界で[-110]から[-1-10]へ磁化方向をスイッチングさせたところ、正電流の方が負電流に比べてスイッチング磁界が大きくなった。このことから、正(負)電流によって、[010] ([0-10]) の有効磁界が誘起されていると考えられる。界面終端が有効磁界に与える影響を調べるため、SrOを除去したSrTiO3 (001) 基板上にSrMnO3を1 u.c.成膜し、その上にLSMO薄膜を成膜した試料についても同様の測定を行った。表面終端に関わらず、同方向の有効磁界が観測されたことから、観測した有効磁界は界面に起因するものではないことが分かった。さらに、この有効磁界の起源を調べるため、有効磁界のLSMO膜厚依存性を調べた。その結果、有効磁界は成膜したLSMO膜厚から絶縁的なデッドレイヤ－膜厚を引いた実効膜厚より求めた電流密度でスケーリングできることが分かった。これは、観測した有効磁界はLSMOのバルクの効果に起因することを示唆している。本研究成果は当初の予想と異なるが、酸化物ヘテロ構造における新たな有効磁界を観測したものであり、酸化物ハーフメタルを用いたスピントロニクスの発展に寄与すると考える。
|
| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(4 results)
