2018 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
15H05702
|
Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
小野 輝男 京都大学, 化学研究所, 教授
|
Project Period (FY) |
2015 – 2019
|
Keywords | スピントロニクス |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、スピン軌道相互作用を利用してスピントロニクスに軌道という新たな自由度を加えることで、「スピンオービトロニクス」という新しい学理を構築し、革新的デバイスイノベーションへ展開することである。具体的には、以下の研究項目を実施する。 (1)スピン軌道相互作用を利用した物質探索 (2)スピン軌道相互作用を利用した新規スピン操作手法の研究 今年度の主な成果は以下のようである。 (1)“Spin-orbit-torque Memory Operation of Synthetic Antiferromagnets”, Phys. Rev. Lett. 121, 167202 (2018). 本論文は上記研究項目(2)に関するものであり、反強磁性体磁化のスピントルクによる電気的操作、および、その方向の電気的検出に成功した。これは反強磁性体磁気メモリの動作実証に成功したことを意味する。 (2)“Vanishing skyrmion Hall effect at the angular momentum compensation temperature of a ferrimagnet”, Nature Nanotechnologyl4, 232 (2019). 本論文は上記研究項目(2)に関するものである。スキルミオンと呼ばれる特殊なナノスピン構造は、電流で駆動できるために磁気デバイスへの応用が期待されているが、スキルミオンが移動方向から逸れてしまうスキルミオンホール効果が応用上問題であると指摘されていた。本研究では、フェリ磁性体の角運動量がゼロとなる温度でスキルミオンホール効果が消失することを理論的・実験的に示したものである。 (3)“Low Magnetic Damping of Ferrimagnetic GdFeCo Alloys”, Phys. Rev. Lett. 122, 127203(2019). 本論文は上記研究項目(1)に関する研究の中で見出された現象に関するものである。従来、角運動量がゼロとなる角運動量補償温度では、フェリ磁性体のエネルギー散逸が無限大になるとされていた。本研究の結果、フェリ磁性体中でのエネルギー散逸の大きさは、角運動量補償温度とは関係なく一定であり、これまで磁気デバイスに利用されてきた鉄やコバルトなどの強磁性体と同程度であることが明らかとなった。
|
Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画が順調に進捗している上に、当初計画を遂行する中で、フェリ磁性体の角運動量がゼロとなる温度でスキルミオンホール効果が消失することや、これまでの定説と異なりフェリ磁性体中でのエネルギー散逸の大きさは角運動量補償温度とは関係なく一定であることなど、予想外の成果が得られている。
|
Strategy for Future Research Activity |
当初計画の研究を推進するとともに、新たに見出したフェリ磁性体における興味深いスピンダイナミクスに関しても精力的に研究を行い、新規応用の可能性を探索する。
|
Research Products
(189 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Real-space and pulse-by-pulse analysis of domain wall creep induced by spin-Halltorque2019
Author(s)
Takuo Ohkochil, Kab-Jin Kim, Sanghoon Kim, Yoko Yoshimura, Hironobu Tanigawa, Norikazu Ohshima, Tomohiro Koyama, Masato Kotsugi, Daichi Chiba, Teruo Ono, and Toyohiko Kinoshita
-
Journal Title
Jpn. J. Appl. Phys.
Volume: 58
Pages: 023001
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Vanishing skyrmion Hall effect at the angular momentum compensation temperature of a ferrimagnet2019
Author(s)
Yuushou Hirata, Duck-Ho Kim, Se Kwon Kim, Dong-Kyu Lee, Se-Hyeok Oh, Dae-Yun Kim, Tomoe Nishimura, Takaya Okuno, Yasuhiro Futakawa, Hiroki Yoshikawa, Arala Tsukamoto, Yaroslav Tserkovnyak, Yoichi Shiota, Takahiro Moriyama, Sug-Bong Choe, Kyung-Jin Lee, Teruo Ono
-
Journal Title
Nature Nanotechnology
Volume: 14
Pages: 232-236
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
[Journal Article] Enhanced spin-orbit torque via interface engineering in Pt/CoFeB/MgO heterostructures2019
Author(s)
Hae-Yeon Lee, Sanghoon Kim, June-Young Park, Young-Wan Oh, Seung-Young Park, Wooseung Ham, Yoshinori Kotani, Tetsuya Nakamura, Motohiro Suzuki, Teruo Ono, Kyung-Jin Lee, Byong-Guk Park
-
Journal Title
APL Mater.
Volume: 7
Pages: 031110
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
[Journal Article] Giant topological Hall effect in correlated oxide thin films2019
Author(s)
L. Vistoli, W. Wang, A. Sander, Q. Zhu, B. Casals, R. Cichelero, A. Barthelemy, S. Fusil, G. Herranz, S. Valencia, R. Abrudan, E. Weschke, K. Nakazawa, H. Kohno, J. Santamaria, W. Wu, V. Garcia and M. Bibes
-
Journal Title
Nature Physics
Volume: 15
Pages: 67-72
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
[Journal Article] Microscopic Investigation into the Electric Field Effect on Proximity-Induced Magnetism in Pt2018
Author(s)
K. T. Yamada, M. Suzuki, A. -M. Pradipto, T. Koyama, S. Kim, K. -J. Kim, S. Ono, T. Taniguchi, H. Mizuno, F. Ando, K. Oda, H. Kakizakai, T. Moriyama, K. Nakamura, D. Chiba, and T. Ono
-
Journal Title
Phys. Rev. Lett.
Volume: 120
Pages: 157203
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
[Journal Article] Effect of depinning field on determination of angular-momentum-compensation temperature of ferrimagnets2018
Author(s)
Yuushou Hirata, Duck-Ho Kim, Takaya Okuno, Tomoe Nishimura, Yasuhiro Futakawa, Hiroki Yoshikawa, Wooseung Ham, Sanghoon Kim, Arata Tsukamoto, Yoichi Shiota, Takahiro Moriyama, Kab-Jin Kim and Teruo Ono
-
Journal Title
Applied Physics Express
Volume: 11
Pages: 063001
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Electric field effect on exchange interaction in ultrathin Co films with ionic liquids2018
Author(s)
Mio Ishibashi, Kihiro T. Yamada, Yoichi Shiota, Fuyuki Ando, Tomohiro Koyama, Haruka Kakizakai, Hayato Mizuno, Kazumoto Miwa, Shimpei Ono, Takahiro Moriyama, Daichi Chiba and Teruo Ono
-
Journal Title
Applied Physics Express
Volume: 11
Pages: 63002
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Correlation of the Dzyaloshinskii-Moriya Interaction with Heisenberg Exchange and Orbital Asphericity2018
Author(s)
Sanghoon Kim, Kohei Ueda, Gyungchoon Go, Peong-Hwa Jang, Kyung-Jin Lee, Abderrezak Belabbes, Aurelien Manchon, Motohiro Suzuki, Yoshinori Kotani, Tetsuya Nakamura, Kohji Nakamura, Tomohiro Koyama, Daichi Chiba, Kihiro Yamada, Duck-Ho Kim, Takahiro Moriyama, Kab-Jin Kim and Teruo Ono
-
Journal Title
Nature Communications
Volume: 9
Pages: 1648
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
[Journal Article] Correlation between compensation temperatures of magnetization and angular momentum in GdFeCo ferrimagnets2018
Author(s)
Yuushou Hirata, Duck-Ho Kim, Takaya Okuno, Tomoe Nishimura, Dae-Yun Kim, Yasuhiro Futakawa, Hiroki Yoshikawa, Arata Tsukamoto, Kab-Jin Kim, Sug-Bong Choe, and Teruo Ono
-
Journal Title
Phys. Rev.
Volume: B97
Pages: 220403
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Spin-Current Generation in Low-Damping NiO. 65Zn0. 35A10. 8Fel. 204 Spinel Ferrite2018
Author(s)
M. T. Gray, S. Emori, B. A. Gray, H. Jeon, O. M. J. van't Erve, B. T. Jonker, S. Kim, M. Suzuki, T. Ono, B. M. Howe, and Y. Suzuki
-
Journal Title
Phys. Rev. Applied
Volume: 9
Pages: 064039
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Microscopic investigation into the electric field effect on proximity-induced magnetism in Pt2018
Author(s)
K. T. Yamada, M. Suzuki, A. -M. Pradipto, T. Koyama, S. Kim, K. -J. Kim, S. Ono, T. Taniguchi, H. Mizuno, F. Ando, K. Oda, H. Kakizakai, T. Moriyama, K. Nakamura, D. Chiba, T. Ono
-
Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 120
Pages: 157203/1-6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Synthesis of metastable B2-type Fe-Sn alloy epitaxial films and study of their magnetic properties2018
Author(s)
Yuki Goto, Masato Araki, Nozomi Takahashi, Takashi Yanase, Toshihiro Shimada, Masahito Tsujikawa, Masafumi Shirai, Akira Kamimaki, Satoshi Iihama, Shigemi Mizukami, and Taro Nagahama
-
Journal Title
Jpn. J. Appl. Phys. 57. 120302 (2018)
Volume: 57
Pages: 120302. 1-5
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Broken inversion symmetry-induced enhancement of perpendicular magnetic anisotropy in Co/Pd/Pt-based multilayer2018
Author(s)
A. -M. Pradipto, K. Yakushiji, W. S. Ham, S. Kim, Y. Shiota, T. Moriyama, K. -W. Kim, H. -W. Lee, K. Nakamura, K. -J. Lee, T. Ono
Organizer
第79回応用物理学会学術講演会
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Remarks]
-