Exploring giant spin motive force

探索巨自旋原动力

基本信息

批准号：
16F16314
负责人：
小野輝男
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-10-07 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F16314/
关键词：
スピントロニクス

项目摘要

本研究の対象は、磁化の運動からスピンの流れを生み出すスピン起電力である。これまで、磁壁の移動によるスピン起電力と磁気渦の運動によるスピン起電力が数報報告されているが、何れもその大きさは１マイクロボルト程度と大変小さい値である。理論的には、スピン起電力はスピンの捻れ構造の急峻さとその構造の時間変化率に比例することが予想されているが、これを検証した実験はない。本研究では、スピンの捻れ構造の急峻さとその構造の時間変化率がともに大きい系として、垂直磁化膜中の磁壁に着目し、巨大なスピン起電力の探索を行う。これまで数報しか論文発表がなかったスピン起電力の研究に、本研究での系統的成果が加わる意義は大きいと考える。本研究によって、スピン起電力がスピンの捻れ構造の急峻さとその構造の時間変化率に比例するという理論の定量的検証がなされ、理論と実験での大きな進展が期待される。本研究では巨大スピン起電力探索の研究を行うが、この研究によって磁性/非磁性界面におけるジャロシンスキー守谷相互作用、ラッシュバ効果、スピンホール効果、スピン軌道トルクなどの豊富な物理が明らかとなると期待される。これらの成果をさらに展開することで、将来の高機能低消費電力スピントロニクスデバイス開発への発展が期待される。今年度はこれまでに構築した実験系を用いて研究を行い、フェリ磁性体GdFeCoの角運動量補償温度においてスキルミオンホール効果が消失することを明らかとした。

这项研究的主题是旋转电动力，可从磁化运动产生自旋流动。到目前为止，据报道，已经有几份报告包括由域壁的运动和由磁涡流运动引起的自旋电动力引起的自旋电动力，但它们的幅度很小，大约1微伏。从理论上讲，可以预期自旋电动力与自旋扭转结构的陡度和结构的时间变化速率成正比，但是尚未验证实验。在这项研究中，我们专注于垂直磁化膜中的域壁，作为一个系统，在该系统中，自旋扭曲结构的陡度和结构的时间变化速率都很大，我们研究了巨大的自旋电动力。我认为，这项研究的系统结果对旋转电动力的研究具有重要意义，直到现在，该研究才在几篇论文中发表。这项研究定量研究了自旋电动力与自旋扭转结构的陡度和该结构的时间变化速率成正比的理论，并且预计将在理论和实验中取得巨大进展。这项研究将研究对巨型自旋电动力的搜索，预计这项研究将揭示出大量物理学，例如Jarosinski Moriya相互作用，Rushba效应，旋转孔效应和磁性/非磁性界面的自旋轨道扭矩。通过进一步开发这些结果，可以预期未来的发展将导致高性能的低功率自旋设备。今年，我们使用迄今为止构建的实验系统进行了研究，并透露，在铁磁性GDFECO的角动量补偿温度下，滑冰大厅的效应消失了。