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反強磁性体中のスピンダイナミクスに関する研究

反铁磁体自旋动力学研究

基本信息

批准号：
20J20663
负责人：
林宏樹
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度も引き続き、Ti(W)/強磁性体二層膜における軌道トルクに関する研究を継続した。系統的な実験結果は理論計算とよく整合した。以上の研究でTiとWにおける軌道ホール効果によって生成される軌道流の実験的な証拠を獲得した。さらに、軌道トルクは遷移金属強磁性体の中でニッケル(Ni)が最も大きいことを示した。この成果は査読付き国際論文誌に受理され掲載されている(H. Hayashi et al., Commun. Phys. Vol. 6, 32 (2023))。本研究で観測したTi/NiやW/Ni二層膜は全て多結晶薄膜である。軌道トルクは非磁性体/強磁性体界面の結晶性が軌道流の界面透過において非常に重要な役割を果たしていることが理論的に指摘されている。そこで、本年度は、Ti/NiとTi/Ni81Fe19の単結晶二層膜を作成し、Tiの結晶方位と軌道トルクの関係性を調べた。単結晶薄膜は東京大学物性研究所の三輪グループに依頼した。特に、Ti/Ni81Fe19単結晶二層膜では結晶方位を変えるとNiと同等の軌道トルク効率になることが判明した。これは、界面における結晶性が軌道流透過率に強い影響を与えていることを示唆する。上記の研究は電流から軌道流を生成する現象である。本年度は、この逆過程に関する研究にも挑んだ。軌道流を生成する方法としてフェムト秒の超短パルスレーザーをNi/W二層膜でNi側に照射することでWに軌道流を注入することを考えた。この研究はドイツのTHzグループとの共同研究である。Wの膜厚や強磁性体の種類と構造案を議論し、サンプルを提供した。得られた実験結果はW/酸化シリコン界面で逆軌道ラッシュバ-エデルステイン効果が発現していることを明らかにした。この研究成果をまとめて現在論文投稿中である(arXiv:2301.00747(2023))。

This year, we have cited research on 続続続 and the における orbitals of Ti(W)/ strong magnetic body two-layer films トを継続 and に related to する and を継続たた. The な experimental results of the system, the な theoretical calculation, the とよく integration, and the たた. Above の research で Ti と W における orbit ホール unseen fruit によって generated される rail flow の be 験な pass 拠を get した. The さらに, orbital トト and <s:1> are the most likely to migrate in the strong magnetic body of the metal <s:1>. The でニッケた (Ni)が is the most likely to be the largest, and the たとをとをとを is shown as the たた. The <s:1> <s:1> results of 読 were submitted to に international Journal of Papers に for され publication されてるる(H. Hayashi et al., Commun. Phys. Vol. 6, 32 (2023)). In this study, で観 was used to measure the <s:1> Ti/NiやW/Ni two-layer film で観 the fully て polycrystalline film である. Orbital トルクは non-magnetic body/strong magnetic body interface の crystalline が rail flow の interface through において very important なに "を cut fruit たしていることがに criticism of the theory of されている. そこで, this year's は, Ti/Ni と Ti/Ni81Fe19 の単 crystal layer membrane を made し, Ti の crystallization orientation と orbit トルクの masato is sexual を adjustable べた. Youdaoplaceholder0 Crystalline film 単 Institute of Physical Properties, University of Tokyo <s:1> Sanryu グたプにプに Iori たた. に, Ti/Ni81Fe19 単 crystal layer membrane では crystal orientation を - えると Ni と equal の orbit トルク sharper rate になることが.at した. これは, interface における crystalline が rail flow transmittance strong にい influence を and えていることを in stopping する. The above record focuses on the study of the する phenomenon generated by the を current ら orbital current を and である. This year, the に and <s:1> reverse process に related する research にに selects んだ. Rail flow を generated する method としてフェムト seconds の ultrashort パルスレーザーを layer membrane で Ni Ni/W side に irradiation することで W をに rail flow injection することを exam えた. <s:1> <s:1> research ドドドド <s:1> <s:1> THzググプとプと <s:1> である joint research である. W <s:1> film thickness や types of strong magnetic body <e:1> と construction case を discussion をササププをを provide たた. Have られた be 験 results は W/acidification シリコン interface で inverse orbit ラッシュバ - エデルステイン unseen fruit が発 now していることを Ming らかにした. The research results of をまとめて are now available for submission at である(arXiv:2301.00747(2023)).