2017 Fiscal Year Annual Research Report
高周波スピンダイナミクスのエンジニアリング手法の開発
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17H03227
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
岡本 聡 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10292278)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島津 武仁 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 教授 (50206182)
北上 修 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70250834)
菊池 伸明 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80436170)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | スピンダイナミクス / 高周波 / 磁気記録 / 磁気共鳴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高周波スピンダイナミクスの制御は磁気記録，スピントロニクス分野において極めて重要な課題であり，本研究は高周波スピンダイナミクスに対するエンジニアリング手法の確立を図ることを目的とし，その具体的な実施例として次世代磁気記録技術における従来の物理限界を超える制御手法の提案を目指すものである．
H29年度は初年度であり，積層磁性体を用いた磁気共鳴測定ならびにナノドット加工してマイクロ波アシスト磁化反転の原理実証実験を行った．試料はスパッタ法で作製した2種類のCo/Pt垂直磁化膜を中間層を介して積層した試料を用い，強磁性共鳴測定とマイクロ波アシスト磁化反転実験を試みた．主な成果は以下の通りである．
(1) 中間層材料ならびに厚みを制御することで層間結合を変化させた積層磁性体を用いて，磁気共鳴測定を行った．その結果，個々の磁性層に対応する共鳴ピークを得ることを確認し，さらにその磁場依存性から各磁性層の異方性磁場ならびに層間結合強度を見積もった．その結果，正ならびに負の交換結合，および双極子結合のみの3種類の状態が形成できていることを確認した．
(2) 層間結合を制御した積層磁性体において，マイクロ波アシスト磁化反転実験を実施した．その結果，いずれの相関結合状態においても明瞭なマイクロ波アシスト磁化反転が得られることを確認した．特に双極子結合した系では，磁性層間の結合に起因するとみられる励起モード由来の反転挙動を確認することが出来た．また反強磁性結合状態では，反転磁場のマイクロ波周波数依存性が減少することを確認した．これは反強磁性結合による有効ジャイロ磁気定数の変化に起因するものと思われる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究初年度として，積層磁性体の磁気共鳴測定と，そのマイクロ波アシスト磁化反転実験の実施が出来たので，概ね予定通りに進行していると判断する．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度で積層磁性体の磁気共鳴測定と，そのマイクロ波アシスト磁化反転実験が実施できた．平成30年，31年で以下の課題について研究を進める予定である．
1) フェリ磁性体を用いて，高周波スピンダイナミクス制御ならびにマイクロ波アシスト磁化反転への適用．
2) 高周波スピンダイナミクスの工学応用が期待されるスピントルク発振素子の基礎理解と特性制御．
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