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磁気・電気相関効果に基づくスピン再配列の実験的検証

基于磁电相关效应的自旋重排实验验证

基本信息

批准号：
21656154
负责人：
谷山智康
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656154/
关键词：
スピンエレクトロニクス磁性先端機能デバイス

项目摘要

電子のスピン制御をその基本原理として組み込んだ高機能性エレクトロニクスにおいては、サブマイクロメートル以下の大きさを持つ微小磁性体の磁区構造を、電圧印加方式で操作する技術の開発が急務である。本研究では、強磁性ドット/強誘電体界面における逆磁歪効果や磁性体と強誘電体との電子状態の混成効果が、スピン再配列に与える影響を検証・解明することを通して、電圧印加型磁気ビット操作技術の礎を確立することを目的とする。本年度は、(1)強磁性微小構造/チタン酸バリウムヘテロ構造の作製、(2)強磁性微小構造/チタン酸バリウムヘテロ構造の磁気特性、(3)強磁性微小構造/チタン酸バリウムヘテロ構造への電圧印加に伴う磁気特性の変調効果、について調査した。具体的には、種々のアスペクト比を持つ鉄ドット配列を作製し、磁気力顕微鏡を用いて鉄の磁区構造を評価した。その結果、アスペクト比の関数として明瞭な環流磁区構造の変化が観測された。さらにチタン酸バリウムに電圧を印加して局所的に歪みを誘起するために、チタン酸バリウム上に間隔10ミクロンの2つの非磁性電極を形成し、その間に0.5ミクロン×1.0ミクロンのサイズを有する鉄ドットを配置した構造を作製した。この非磁性電極間に電圧を印加したところ、電圧+30Vを印加した時には環流磁区構造に変化は観察されなかったのに対して、電圧-30Vを印加した時に環流磁区構造の単磁区構造への変化が観察された。この結果は、鉄/チタン酸バリウム界面における圧電歪みが鉄の磁気異方性を変調した結果として理解される。また、極性による磁区構造変化の有無は電圧印加用電極直下におけるチタン酸バリウムのインプリント効果によるものと推察される。

The basic principle of electronic magnetic field control system is to develop the technology of high functionality, high magnetic field structure and high voltage operation. The purpose of this study is to demonstrate and explain the effects of ferromagnetic/ferroelectric interfaces on diamagnetic distortion, magnetic/ferroelectric electron state mixing, and rearrangement, and to establish the technical basis for the operation of voltage-dependent magnetic fields. This year,(1) fabrication of ferromagnetic microstructures,(2) magnetic properties of ferromagnetic microstructures,(3) electrical voltage and magnetic properties of ferromagnetic microstructures, and (4) investigation of magnetic properties of ferromagnetic microstructures. The structure of ferromagnetic region is evaluated in detail, such as the ratio of magnetic field to magnetic field, and the arrangement of magnetic field. The results and parameters of the ASPECT ratio clearly understand the changes in the structure of the ocean current magnetic field. The non-magnetic electrodes are formed at intervals of 10 ° C and 2 ° C, respectively, and the structure is manufactured at intervals of 0.5 ° C ×1.0 ° C. The structure of the magnetic field of the ocean current is observed when the voltage between the non-magnetic electrodes is-30V. The results show that the magnetic anisotropy of iron and iron is changed due to the change of voltage and electricity at the interface of iron and iron. The structure of magnetic field is changed with or without reverse voltage input electrode.