ナノスケール強磁性における量子伝導機構の解明

阐明纳米级铁磁性的量子传导机制

• 批准号: 03J09084
• 负责人: 葛西 伸哉
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J09084/
• 关键词: メゾスコピック系; 遍歴電子強磁性金属; Aharonov-Bohm効果

近年、強磁性金属における量子伝導機構について関心が高まっている。強磁性体はスピンという内部自由度を持っているために、非磁性金属には現れないような、新たな量子現象が期待されている。理論的には様々な提言がされている反面、実験的にはほとんど研究が進んでいない。本研究では、強磁性体における量子伝導機構について調べるために、強磁性金属(Ni、FeNi)で直径500nm程度のリングを作製して、Aharonov-Bohm効果の観測を試みた。Niで作製したリングでは、磁気抵抗効果に強いノイズが重畳して、Aharonov-Bohm効果の観測はできなかった。一方でFeNiでは比較的きれいな磁気抵抗効果の振動を観測することができた。いくつかの試料について測定をすることによって、磁気抵抗の振動周期はAharono-Bohm効果から期待される振動周期に一致することを確認した。さらに詳細な知見を得るために、Aharonov-Bohm効果の温度依存性について調べた。T=1K付近から温度を低下させることにより、振動振幅の強度は明瞭に増加した。その温度依存性はT^<1/2>であり、熱拡散長が支配的な役割を果たしていることが明らかになった。また、振動強度から評価される位相相関長L_φ=√<Dτ_φ>は500nm程度であり、温度によらずほとんど一定である。FeNi合金における位相相関長は非磁性金属における位相相関長(〜1-2μm)に比べてかなり短いが、位相緩和時間についてはほとんど同じオーダーである。このことは、強磁性金属におけるAharonov-Bohm効果の強度は単純に拡散定数によって支配されているということを示唆している。以上の結果について、International Conference on Magnetism(2003,Rome)、日本応用磁気学会(2003,大阪大学)、日本物理学会(2003、岡山大学)において講演を行った。

In recent years, the quantum control organization of strong magnetic metal has made a great deal of effort to improve the quality of the metal. The internal degree of freedom of the strong magnetic body is different from that of the non-magnetic metal, and the new quantum is like the expected one. On the contrary, the research on the negative side of the theory is in progress. In this study, the quantum control mechanism of the strong magnetic body is used to determine the diameter of the strong magnetic metal (Ni, FeNi). The diameter of the 500nm is measured, and the Aharonov-Bohm is tested. Ni, magnetic resistance, Aharonov-Bohm, magnetic resistance, and magnetic resistance, respectively. On one side, the magnetic resistance of the FeNi competition results in the vibration of the equipment. The equipment is used to determine the vibration cycle of the magnetic resistance system, the magnetic resistance vibration cycle, the Aharono-Bohm vibration cycle, the magnetic resistance vibration cycle and the magnetic resistance vibration cycle. The temperature dependence of temperature dependence is much higher than that of Aharonov-Bohm. The temperature of T1K is low, the temperature is low, and the amplitude strength of vibration is clear. Temperature dependence T ^ & lt;1/2> temperature dependence, temperature dependence and temperature dependence. The strength of vibration and the strength of vibration. The phase length of phase length is Lφ = lt;D τ φ & gt; temperature is very high, and the temperature temperature is sensitive. The phase length of FeNi alloy alloy is longer than that of non-magnetic metal alloy (~ 1-2 μ m) than that of short phase, phase phase and time phase. The strength of the magnetic metal, the Aharonov-Bohm, the strength, the dispersion, the strength, the strength, the The above results show that the Japanese Society of Applied Magnetics (2003, Osaka University), the Japanese Physics Society (2003, Hiroyama University) and the Japanese Society of Physics (2003 Rome).

项目成果

S.Kasai, E.Saitoh, H.Miyajima: "Quantum transport properties in a ferromagnetic nanoring"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 印刷中.

S.Kasai、E.Saitoh、H.Miyajima：“铁磁纳米环中的量子传输特性”《磁性与磁性材料杂志》正在出版。