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磁気ラチェット効果の研究

磁棘轮效应研究

基本信息

批准号：
17654065
负责人：
小野輝男
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

ラチェットとは、非対称ポテンシャル中の粒子の拡散に方向性を生み出す機構であり、生体内の分子モーターや筋肉、マイクロマシンの動力などのモデルとして注目され、さまざまな分野で盛んに研究されている。本研究は、強磁性細線中に非対称構造を付加することで磁壁移動に対する非対称ポテンシャルを構築し、単一磁壁の動的挙動について詳細に検討することで磁壁移動における磁気ラチェット効果を研究することを目的としている。本年度に得られた結果を以下にまとめる。非対称周期構造をもつサブミクロン磁性細線におけるスピントランスファー効果による磁壁の電流駆動現象について調べた。試料は電子線リソグラフィーとリフトオフ法によって作製し、磁気力顕微鏡(MFM)を用いて磁性細線中の磁壁を直接観察した。磁性細線中の非対称構造から磁壁が電流駆動によってデピニングするために必要なしきい電流密度が磁壁の伝搬方向によって異なることが明らかになった。さらに、非対称構造からの磁壁のデピニングをアシストする外部磁場を印加した場合に、磁壁が電流駆動するために必要なしきい電流密度がどのように変化するかについて調べた。アシスト磁場はNiFe細線の長軸方向で、磁壁をデピニングさせたい向きに印加した。磁壁を非対称構造から電流駆動させた場合、アシスト磁場の増加とともにしきい電流密度が低減することが分かった。さらに、磁壁を左方向、または右方向にデピニングさせる場合で、しきい電流密度のアシスト磁場依存性の傾きが異なることが明らかとなった。このことから、電流駆動と磁場駆動を組み合わせることによっても、非対称構造によるピニング・ポテンシャルの非対称性を示す実験的に見出すことができた。

The mechanism of particle dispersal in different species and in different species is studied. This study is aimed at studying the effects of asymmetric structure on the magnetic wall motion in ferromagnetic thin wires. This year's results Non-symmetrical periodic structure is the result of current fluctuation of magnetic wall. The magnetic wall of the sample is directly observed by magnetic force micromirrors (MFM). Nonsymmetrical structures in magnetic thin wires require different current densities for magnetic walls and different transfer directions. In addition, the magnetic wall of the asymmetric structure has a high current density, which is necessary for the external magnetic field. The magnetic field of NiFe thin wire in the long axis direction, the magnetic wall of NiFe thin wire in the middle direction The magnetic field increases when the current density decreases due to the asymmetric structure. The magnetic field dependence of the current density is different when the magnetic wall is in the left direction and in the right direction. For example, if a magnetic field is generated, the magnetic field is generated.