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

ナノ狭窄構造薄膜のスピン伝導に関する研究

纳米收缩薄膜自旋传导研究

基本信息

批准号：
20042003
负责人：
土井正晶
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

強磁性多層薄膜におけるスピントランスファートルク(STT)マイクロ波発振は, CPP-GMR及びTMR素子において観測されており, マイクロ波発振デバイスへの応用が期待されている. 当研究グループでは自己組織化法を用いた絶縁体層中への電流狭窄ナノチャネル構造の造り込み方法を適用し、ナノ狭窄領域に磁壁を閉じ込めたFeCo/[FeCo-AlOxナノ狭窄構造]/FeCoを積層した強磁性ナノ接点型のナノ狭窄構造薄膜においてGMRではなく、TMRでもないナノ狭窄磁壁型(Domain Wall MR(DWMR))の比較的高い磁気抵抗比(〜10%)を観測することに成功している。また、既に本ナノ狭窄構造体において狭窄された磁壁に起因すると考えられるスピントランスファートルクによる比較的高い発振強度とQ値(Δf/f)のマイクロ波発振を確認した。しかし、DWMR素子のマイクロ波発振の機構は明らかではない。そこで、DWMR素子におけるスピンダイナミクスを解明することを目的として、DWMR素子のマイクロ波発振周波数に着目し, その外部磁場及び印加電流依存性を調べ、マイクロ波の発振特性を磁壁のダイナミクスから考察した。その結果、DWMR素子はフリー層の磁化がリファレンス層に対して反平行になる磁化状態と、リファレンス層の磁化が反転し始める磁化状態において、リファレンス層からフリー層に電子を注入したときにマイクロ波発振が励起された。この素子で発振が励起される磁化状態はちょうど180°磁壁の出来始めと崩れ始めの磁化状態と一致しており、それぞれの発振周波数は前者は6〜9GHz、後者が10〜13GHzと異なっている。磁壁の閉じ込め方によってマイクロ波発振の周波数が異なる可能性が考えられ、フリー層の磁化がリファレンス層の磁化と反平行であるときには発振が観測しにくいといった本系独特の特徴ある結果が得られた。

Ferromagnetic multilayer thin films are widely used in the field of microwave vibration detection, CPP-GMR and TMR. When studying the self-organization method, the current narrowing in the dielectric layer, the magnetic wall closing in the narrow region, the FeCo/[FeCo-AlOx narrow structure]/FeCo laminated layer, the ferromagnetic contact type, the narrow structure thin film, the GMR method, the FeCo/[FeCo-AlOx narrow structure]/FeCo laminated layer, the FeCo/[FeCo-AlOx narrow structure]/FeCo laminated layer thin film, the FeCo/[FeCo-AlOx narrow structure]/FeCo laminated layer thin film thin film thin film TMR was successfully tested with a relatively high magnetic resistance ratio (~ 10%) for Domain Wall MR(DWMR). The reason for the narrow magnetic wall is that the vibration intensity and Q value (Δf/f) of the narrow magnetic wall are relatively high. DWMR is the only one that can transmit vibration. The frequency of DWMR element's transmission wave is mainly focused on the dependence of external magnetic field and current, and the transmission characteristics of magnetic wall are investigated. As a result, the magnetization of DWMR element layers is antiparallel, the magnetization of DWMR element layers is antiparallel, the magnetization of DWMR element layers is antiparallel, and the magnetization of DWMR element layers is antiparallel. The magnetization state of the magnetic wall is different from that of the magnetic wall at 180°. The magnetization state of the magnetic wall is different from that of the magnetic wall at 180°. The number of vibration cycles is different from that of the magnetic wall at 6 ~ 9GHz. The possibility that the frequency of the magnetic field is different from the frequency of the magnetic field is examined.