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ねじれ磁気構造を有する金属人工格子におけるスピン流の制御

扭曲磁结构金属超晶格中自旋电流的控制

基本信息

批准号：
22860006
负责人：
関剛斎
金额：
$ 2.01万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22860006/
关键词：
スピンエレクトロニクス構造・機能材料超格子

项目摘要

近年、スピン角運動量の流れである「スピン流」が注目を集めており、スピン流と磁化の相関の理解が基礎および応用の観点から重要な課題となっている。本研究課題では、人工的に制御されたねじれた磁気構造におけるスピン流の効果に着目し、空間的に変調された磁気構造におけるスピン流の効果を系統的に調べるためのモデルケースを構築する。今年度は、人工制御したねじれ磁気構造を有する金属多層膜の成長し、ねじれ磁気構造の強磁性共鳴周波数の評価およびその解析をおこなった。薄膜試料として、ソフト磁性体であるパーマロイ(Py)層とハード磁性体であるFePt層を積層化した交換結合スプリング薄膜をスパッタリング法により作製した。昨年度までの実験より、磁場を印加することによりPy内にねじれた磁気構造が形成されることが明らかとなっている。コプレーナ導波路とネットワークアナライザを用いてPy/FePt積層膜の強磁性共鳴周波数を調べたところ、ねじれ磁気構造を形成する磁場領域において、共鳴ピークのブロードニングや周波数シフトなど、ねじれ磁気構造に起因する特異な挙動が観測された。また、Py層の膜厚に依存した共鳴周波数のシフトが観測され、加えて厚いPy層の試料では高次の共鳴ピークが現れることが明らかとなった。これらのねじれ磁気構造の磁化ダイナミクスに関する実験結果は、スピン流とねじれ磁気構造の相関を理解する上で重要な基本的知見となる。本年度はこの成果に関して、国際会議での口頭発表を行った。

In recent years, the flow of angular motion has become an important topic in the understanding of magnetization. This research topic is about the artificial control of the magnetic field structure, the effect of the magnetic field structure. This year, the growth of metal multilayer films with artificial magnetic structures and the analysis of ferromagnetic resonance frequency of magnetic structures are discussed. The thin film sample is prepared by laminating the soft magnetic material (Py layer) and the hard magnetic material (FePt layer), and the exchange-bonded thin film is fabricated by a simple cutting method. In the past year, the magnetic field has been formed in the inner part of the Py. Ferromagnetic resonance frequency of Py/FePt multilayer film is modulated by the frequency of Py/FePt multilayer film, and the magnetic field domain in which the magnetic structure is formed is measured by the frequency of Py/FePt multilayer film. The resonance frequency of the Py layer depends on the thickness of the Py layer. The results of this study are important for understanding the correlation of magnetic structures. This year's results are related to oral presentations at international conferences.