スピントルク発振を用いた、高時間・高空間分解能をもつ電子スピン共鳴法の理論開発

利用自旋扭矩振荡的高时空分辨率电子自旋共振方法的理论发展

基本信息

批准号：
25790011
负责人：
荒井礼子
金额：
$ 2.83万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25790011/
关键词：
スピントロニクススピントルクスピントルク発振器

项目摘要

本研究ではスピントルク発振器によるスピン状態検出の理論構築を目指した。初年度は最も簡単なマクロスピン近似のもとで、微小磁化と相互作用しているスピントルク発振器のシミュレーションプログラムの作成と数値計算を行い、微小磁化の始状態の違いをスピントルク発振器の発振状態によって区別可能であることを示した。本年は微小磁化存在下におけるスピントルク発振器のマイクロマグネティックスシミュレーションを行うにあたり、始めに、微小な磁性薄膜中の磁化が取りうる安定な磁化状態に関するシミュレーションを行った。特に垂直磁気異方性をパラメータとし、直径および膜厚に対する安定状態の相図作成を行った。垂直磁気異方性が大きくなるにつれて有効的に膜厚が増加することになり、比較的大きな膜厚が必要な面直型やボルテックス型の磁化配置がより薄い膜厚で生じることが分かった。また異方性が大きい場合に特殊なボルテックス型の磁化配置が最安定状態になるが、このような磁化配置は一様な磁場の挿印のみでは現れないことが分かった。

这项研究旨在使用自旋扭矩振荡器构建自旋状态检测的理论。在第一年，在最简单的宏生近似情况下，我们为自旋扭矩振荡器创建了一个与微电磁相互作用并进行数值计算的模拟程序，表明微型磁化的开始状态可以通过自旋扭矩振荡器的振荡状态来区分。在今年，为了在存在微磁性磁化的情况下对自旋扭矩振荡器进行微磁模拟，我们首先对稳定的磁化状态进行了模拟，该模拟可以通过在小磁性薄膜中磁化来实现。特别是，垂直磁各向异性用作参数，以制备相对于直径和膜厚度的稳定状态相图。随着垂直磁各向异性的增加，膜的厚度有效地增加，并且已经发现，需要相对较大的膜厚度的平面型或涡流型的磁化布置在较薄的膜厚度下发生。此外，当各向异性较高时，特殊的涡流磁化布置成为最稳定的状态，但是已经发现，仅通过插入统一的磁场才能看到这种磁化布置。