界面スピン軌道結合の微視的解明と巨大垂直磁気異方性機能の創出

界面自旋轨道耦合的微观阐明和巨型垂直磁各向异性函数的创建

• 批准号: 16H02100
• 负责人: 三谷 誠司
• 金额: $ 26.96万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H02100/
• 关键词: スピントロニクス; スピン軌道結合; 界面; 放射光分光; 第一原理計算

研究内容を一層充実させた基盤研究(S)に採択されたため、本研究課題は廃止となり、実質研究期間は２ヶ月となった。そのため、予備的な成果を得るにとどまったが、研究は基盤研究(S)に引き継がれている。２ヶ月間の主な成果としては、以下の通りである。(1) 磁性金属/非磁性体界面におけるRashbaスピン軌道相互作用による垂直磁気異方性発現の可能性を検討した。現実に作製可能なAu(111)を利用した界面において有意な垂直磁気異方性が期待できることが示唆された。(2) Ta/NiFe/Pt積層膜の界面磁性と垂直磁気異方性について、実験的評価を行った。いわゆるデッドレイヤーモデルを用いることで実験結果が説明されたが、それがユニークな解釈ではないことも示された。なお、本研究課題開始時の目的と実施計画の概略は以下の通りである。目的：磁性体ヘテロ構造界面のスピン軌道結合の基礎的理解は十分でないため、界面原子層制御された試料の創製と巨視的磁性評価、磁気分光による微視的磁性評価、相対論的第一原理計算等により、その解明を狙う。実施計画：Fe基合金やホイスラー合金などの強磁性体、および、MgOやMgAl2O4などの酸化物を用いた高品位界面を創製し、その特性評価を行う。磁気分光については、まずXMCDから着手し、元素分解した軌道モーメントの面内・面直成分を明らかにする。加えて、実験と直接比較可能な第一原理計算を行う。

The research contents are: One-layer full-scale foundation research (S), current research topic, and quality research period.そのため、Prepared results をGet るにとどまったが、Research はBasic research (S) に cited き継がれている. 2. The result of Tsukima's master is the same as the following. (1) The possibility of the appearance of vertical magnetic anisotropy due to the collision of magnetic metal/non-magnetic body interfaces with Rashba's orbital interaction. It is now possible to produce Au(111) using the interface and the vertical magnetic anisotropy that is expected to be displayed. (2) Evaluation of the interfacial magnetic properties and perpendicular magnetic anisotropy of the Ta/NiFe/Pt laminated film.いわゆるデッドレイヤーモデルを用いることで実験 Resultsが said明されたが、それがユニークな解釈ではないことも说された.なお, the purpose of this research project at the beginning and the outline of the implementation plan are as follows. Purpose: To understand the basics of magnetic structure interface and orbital bonding, and to understand the interface atomic layer control and sample He created macroscopic magnetic evaluation, magnetic spectroscopy, microscopic magnetic evaluation, and first-principle calculations of phase theory, etc., and explained the results. Project plan: Fe-based alloy やホイスラー alloy などのstrong magnetic material, および, MgOやM gAl2O4 acid compound was created using a high-grade interface and evaluated its properties. Magnetic spectroscopy, XMCD spectroscopy, elemental decomposition orbit, in-plane and straight composition. It is possible to directly compare the results of adding えて and 実験と and calculating them from first principles.

项目成果

NIMS Spintronics Group

NIMS自旋电子学组

Perpendicular magnetic anisotropy and its electric field effect in Fe/Mg-based oxide interfaces

Fe/Mg基氧化物界面的垂直磁各向异性及其电场效应

• 发表时间: 2016
• 作者: Q.Y. Xiang;H. Sukegawa;S. Kasai and S. Mitani
• 通讯作者: S. Kasai and S. Mitani

Ta/NiFe/Pt三層膜の界面垂直磁気異方性の評価

Ta/NiFe/Pt三层薄膜界面垂直磁各向异性评价

• 发表时间: 2016
• 作者: 平山重之;葛西伸哉;三谷誠司
• 通讯作者: 三谷誠司