Ferromagnetism in polycrystalline two-dimensional transition-metal chalcogenides and applications

磁化測定に関して、前年度に引き続き、成膜温度依存性を測定し、測定点を増加させた。また、磁化の膜厚依存性の測定を実施し、2層の二硫化モリブデンで磁化が観測された。測定方法を再検討し、ストローを用いた測定のほか、石英スティックに試料を張り付ける方法を試みた。この測定方法では、石英スティックのみで磁化測定したデータを、試料を張り付けた場合のデータから差し引きことで、石英スティックの影響を除去することが可能である。また、試料がずれる心配がない。一方、接着剤にコンタミネーションが付着するおそれがあり、注意深い測定が必要である。磁気抵抗に関して、電流の大きさを桁で変化させると、磁気抵抗の磁場依存性が大きく変化することを見出し、測定結果を詳細に解析した。観測した現象の説明として、電流による電荷トラップが発生し、電子濃度が変化することにより局在スピン密度が増減するモデルを考えた。スピンの交換相互作用の強弱が変化し、保持力の変化により正の磁気抵抗の磁場依存性の形状が大きく変化するとした。また、電流電子によるスピン軌道トルクにより磁化方向が容易に変化することが、線形の磁気抵抗が観測される要因であると説明を加えた。一方、電流によるスピン軌道トルクのみでは磁化方向が変化するには電流密度が小さすぎるため、電子濃度の変化にともなう軌道磁気モーメントの変化が磁化方向の変化に作用するだろうと仮説を立てた。正の磁気抵抗効果のほか、線形の磁気抵抗効果が観測されることは、物理現象として稀であり興味深い。電流が小さく、低消費電力でスピン磁性を制御できる可能性を感じる。これらデータをまとめて論文を出版した。

磁化測定に関して、前年度に引き続き、成膜温度依存性を測定し、測定点を増加させた。また、磁化の膜厚依存性の測定を実施し、2層の二硫化モリブデンで磁化が観測された。測定方法を再検討し、ストローを用いた測定のほか、石英スティックに試料を張り付ける方法を試みた。この測定方法では、石英スティックのみで磁化測定したデータを、試料を張り付けた場合のデータから差し引きことで、石英スティックの影響を除去することが可能である。また、試料がずれる心配がない。一方、接着剤にコンタミネーションが付着するおそれがあり、注意深い測定が必要である。磁気抵抗に関して、電流の大きさを桁で変化させると、磁気抵抗の磁場依存性が大きく変化することを見出し、測定結果を詳細に解析した。観測した現象の説明として、電流による電荷トラップが発生し、電子濃度が変化することにより局在スピン密度が増減するモデルを考えた。スピンの交換相互作用の強弱が変化し、保持力の変化により正の磁気抵抗の磁場依存性の形状が大きく変化するとした。また、電流電子によるスピン軌道トルクにより磁化方向が容易に変化することが、線形の磁気抵抗が観測される要因であると説明を加えた。一方、電流によるスピン軌道トルクのみでは磁化方向が変化するには電流密度が小さすぎるため、電子濃度の変化にともなう軌道磁気モーメントの変化が磁化方向の変化に作用するだろうと仮説を立てた。正の磁気抵抗効果のほか、線形の磁気抵抗効果が観測されることは、物理現象として稀であり興味深い。電流が小さく、低消費電力でスピン磁性を制御できる可能性を感じる。これらデータをまとめて論文を出版した。