ナノ磁性体の非局所スピン注入による高速磁化挙動と高速スピンデバイス展開
纳米磁性材料非局域自旋注入的高速磁化行为和高速自旋器件开发
基本信息
- 批准号:11J03012
- 负责人:
- 金额:$ 1.54万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2011
- 资助国家:日本
- 起止时间:2011 至 2013
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本課題は, 電荷を伴わない純粋なスピン流のみをナノ磁性体の磁化へ作用させ, 磁化の制御性に優れ, 高速な, 新しいスピンデバイスの創製の基礎となる知見を得ることを目的としている, 本年度は, その純スピン流の生成手法としてスピンホール効果に着目し, その電流からスピン流への変換効率スピンホール角のスピンポンピング法による評価を試みた. 評価には, 絶縁膜(A1-0)により隔てられた, Py/非磁性体(Pt, CuBi)の二層膜から成る細線構造と, コプレーナウェーブガイド(CPW)から成る素子を用いた. CPWより生じる高周波磁界により二層膜細線のPyの強磁性共鳴を誘起し, 隣接する非磁性体内へ流入するスピン流から逆スピンホール効果により細線の両端に生じると期待される直流電圧を, 直流磁場を変化させながら測定した. 細線にPy10nm/Pt10nm二層膜を用いた素子について, その直流電圧の磁場依存性において, 逆スピンホール効果によると考えられるピークが観測された. Py/Pt細線長のみを系統的に変化させた測定を行った所, 細線長の増大に伴い直流電圧ピークの最大値が増大することが確認され, Mosendzらの先行研究(Phys. Rev. B 2010)と概ね同様の結果を得た. 次に, Py5nm/Cu_<94>Bi_65nm二層膜を用いた素子の評価を行った. なお, 面内スピンバルブ素子を用いたCuBi合金系についての先行研究(Niimi et al. Phys. Rev. Lett. 2012)では, スキュー散乱を起源として, -24%ものスピンホール角が得られている. Py/Ptと同様, 直流電圧の磁場依存性においてピークが観測された. LLG方程式から導かれる理論式を用いた解析から, スピンホール角の大きさは1%程度と見積もられ, 負のスピンホール角とするNiimiらの先行研究と異なった. その理由として, CuBi内のBiの偏析により, Py直上にBi濃度の高い領域が形成されたことが挙げられる.
This project focuses on the magnetization of magnetic materials, the control of magnetization, the optimization of high speed, the discovery of new magnetic materials, the realization of new knowledge, the generation of pure magnetic materials, and the achievement of new results. The change rate of the current flow rate is the same as the change rate of the current flow rate. Comments on the thin wire structure of the insulating film (A1-0), Py/nonmagnetic (Pt, CuBi) bilayer film, CPW. The ferromagnetic resonance of the thin wire in the two-layer magnetic field is induced, and the magnetic field in the adjacent nonmagnetic body is measured. Fine wire Py10nm/Pt10nm bilayer film with high voltage and magnetic field dependence. Py/Pt fine wire length measurement of the system, fine wire length increase accompanied by DC voltage maximum value increase, confirm, Mosendz's previous study (Phys. Rev. B 2010) and general results of the same. Next, Py5nm/Cu_<94>Bi_65 nm two-layer film was used to evaluate the effect of the element. A Preliminary Study of CuBi Alloy System for In-plane Spheroids (Niimi et al. Phys. Rev. Lett. 2012), the origin of the chaos, -24% of the total. Py/Pt is the same, DC voltage and magnetic field dependence is the same. The LLG equation is derived from the theoretical formula and used in the analysis. The maximum angle of the equation is 1% and the product is negative. The reason for this is that Bi segregation in CuBi occurs directly above Py, resulting in the formation of high Bi concentration regions.
项目成果
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