权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

交換相互作用が拓く新奇スピン流制御技術の確立

交换相互作用新型自旋流控制技术的建立

基本信息

批准号：
22K14585
负责人：
輕部修太郎
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14585/
关键词：
スピントロニクススピン流磁化反転反強磁性交互磁性 RuO2

项目摘要

本研究では物質中の「交換相互作用」に着目する事で、既存の概念を超越する新たなスピン流生成および制御技術を確立しようとするものである。今年度、研究代表者は特に交互磁性を発現し得る反強磁性RuO2に着目し研究を行ってきた。交互磁性は、強磁性、反強磁性に次ぐ第3の強的秩序の磁性であり、反強磁性の仲間でありながら、時間反転対称性を破り、電子バンド構造上でスピン分裂を誘起する。これは、反強磁性結合している磁気モーメントを囲む結晶場が異方的であると、アップ、ダウンの両スピンに異なるバンドが用意される事に起源を持つ。研究代表者は本課題の申請時、RuO2においてネールベクトル方向に依存したスピン流が生成可能である実験的な証拠を得ており、これを活用する事で外部磁場を必要とせず、効率的に垂直磁化を反転できるであろうという着想を持っていた。そのため、今年度はRuO2で生成されたスピン流を用いる事で隣接磁性層の磁化を反転する実験を中心的に取り組んでいた。具体的にはRuO2/Ru/Co/Ptの積層構造によってCoを垂直磁化させ、室温においてRuO2のスピン流誘起磁化反転実験を行った。RuO2中で生成されるスピン流のスピン偏極成分は、印加電流方向に依存しており、垂直磁化を反転させ得る面直成分を含んだスピン流を含んでいる場合のみ、外部磁場フリー磁化反転が可能である事を明らかにした。以上のように、本課題で着目している「交換相互作用」を活用する事で、スピントロニクスにおける代表的な応用である磁化反転を効率的に行う事に成功した。次年度はRuO2の反強磁性ドメインに着目する事でさらなるスピン流生成効率の向上を目指して研究を行う予定である。

This study aims to explore the concept of "exchange interaction" in matter, and to establish a new generation and control technology of flow beyond existing concepts. This year, the research representative of the antiferromagnetic RuO2 magnetic field has been investigated. Interaction magnetism, ferromagnetism and antiferromagnetism are the third strongest order of magnetism, antiferromagnetism, time symmetry and electron structure. The origin of this phenomenon is related to the antiferromagnetic bonding, magnetic bonding and crystal field. The research representatives considered the possibility of generating RuO2 flow in different directions when applying for this project, and the necessity of using external magnetic field and efficiency of perpendicular magnetization. This year, RuO2 is generated in the center of the magnetization of the adjacent magnetic layer. Specific RuO2/Ru/Co/Pt multilayer structure, such as Co perpendicular magnetization, RuO2 flow induced magnetization inversion at room temperature The polarization component of the current generated in RuO2 depends on the direction of the current, and the vertical magnetization is reversed so that the in-plane straight component is included in the current. In this case, it is clear that the magnetization reversal of the external magnetic field is possible. The above problems are discussed in detail in this paper. The application of "exchange interaction" in the field of magnetic field is successful. In the next year, the antiferromagnetic properties of RuO2 will be studied.