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強磁性ナノコンタクトの作製と磁気抵抗効果

铁磁纳米接触的制备和磁阻效应

基本信息

批准号：
12740217
负责人：
小野輝男
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740217/
关键词：
強磁性ナノコンタクト量子化伝導巨大磁気抵抗効果

项目摘要

様々な金属ナノコンタクトの作製法と測定法が提案され、金属ナノコンタクトを介した電気伝導度が量子化コンダクタンスG=2e^2/hの整数倍となることが明らかとなってきた。しかし、これまでの研究対象は非磁性金属に限られ、スピン自由度に着目した研究はほとんどなかった。そこで、強磁性金属であるNiを用いたナノコンタクトの作製と電気伝導度の測定を行った。直径0.1mmのNi線をNi蒸着膜に接触させ振動を与え、Ni線がNi蒸着膜から離れる瞬間の電気伝導度をデジタルオシロスコープを用いて測定した。NiナノコンタクトはNi線がNi蒸着膜から離れる瞬間に形成されると考えられる。Ni線の磁化を飽和する程度の外部磁場を印加するとe^2/h単位の量子化コンダクタンスが観測され、外部磁場がない場合は2e^2/h単位の量子化コンダクタンスが観測される、という興味深い結果を得た。量子化コンダクタンスG=2e^2/hの2はスピン縮退由来であり、Niナノコンタクトで観測されたe/h単位の量子化コンダクタンスは強磁性体Niではスピン縮退がとけていることを示していると理解される。一方、外部磁場がない場合に2e^2/h単位の量子化コンダクタンスが強磁性体Niで観測されたことは意外であったが、Niナノコンタクト領域に閉じこめられた磁壁が関与しているのではないかと考えている。上述した実験結果は、Niナノコンタクトの構造を保持できれば(上述の実験ではNi線を引き離していくので1ミリ秒程度で切れてしまう)、量子化コンダクタンスを外部磁場により制御できることを示唆しており、強磁性ナノコンタクトのデバイス応用の可能性を示唆している。

A method for the preparation and determination of metal compounds is proposed. The dielectric conductivity of metal compounds is quantized by G=2e^2/h. The study of non-magnetic metals is limited by the degree of freedom. Ferromagnetic metals are used to measure electrical conductivity. Ni wire with a diameter of 0.1 mm and Ni vapor film contact vibration, Ni wire and Ni vapor film separation instantaneous electrical conductivity measurement Ni The external magnetic field of Ni wire with saturation magnetization is measured at e^2/h level, and the external magnetic field is measured at 2e^2/h level. The quantization coefficient G=2e^2/h and the quantization coefficient E/h of the ferromagnetic material Ni =2e^2/h and the quantization coefficient E/h of the ferromagnetic material Ni = 2e^2/h are calculated. In the case of a square and an external magnetic field, the quantization of the ferromagnetic material Ni is 2e^2/h. The above results show that the structure of Ni particles is maintained (the above results show that the Ni particles are separated from each other by about 1 second), the quantized particles are controlled by the external magnetic field, and the possibility of ferromagnetic particles being used.