ナノ磁化構造の電気磁気効果を利用したスピン機能デバイスの研究

利用纳米磁化结构电磁效应的自旋功能器件研究

• 批准号: 16J00807
• 负责人: 嶋田 裕樹
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Toho 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: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J00807/
• 关键词: スピントロニクス; 磁化ダイナミクス; スキルミオン; 電気磁気効果; スピン起電力; 集団励起; 熱電変換; マグノンホール効果

本研究ではナノ磁化構造を用いた新しい磁気メモリの動作原理を提唱することを目的としている。磁気メモリの動作原理としての調査対象には、ナノ磁化構造の書込み技術と読出し技術がある。本研究では特に、ナノ磁化構造としてねじれた磁気秩序構造である磁気スカーミオンに注目し、その試料としてカイラル磁性体を想定した数値シミュレーションを行った。スカーミオンメモリの書込み技術としては円偏向レーザーを用いた構造の生成・消滅、読出し技術としてはスピン起電力による構造の電気的検出が、本研究における候補である。本研究では後者から調査を始めた。一方で、その間に、他研究グループによって前者についての調査報告がなされたため、本研究ではスカーミオンの読出し技術について専門的に調べるように的を絞った。平成28年度の研究成果からの軌道修正により、平成29年度では、研究標題にある電気磁気効果から熱を含めた、磁気-電気-熱交差現象にテーマを拡張して研究を展開してきた。このテーマにおいて、本研究では新しい熱電変換機構として、ナノ磁化構造由来の熱電効果（熱ホールスピン起電力）を見出した。これは、伝導電子が熱を受け取る主役となる異常ネルンスト効果とは異なり、磁化構造を形成する局在スピンが熱を受け取る主役としたときの電気的な寄与を調べたものである。この成果の詳細は国際会議と国内の学会で発表した。また、計画の想定外の研究として、その調査の過程で、温度勾配中の磁化構造の挙動についての新しい知見を得ることができた：バルクと試料界面では磁化構造の運動方向が反転することがある。その運動方向は熱エネルギーを拡散するための局在スピンの揺らぎの進行方向によって一意に決まる。界面では試料に依って非相反な揺らぎの流れがあり、界面付近の磁化構造はバルクと逆向きに運動することがある。この結果は国内学会において発表した。

This study is based on the new magnetized structure and the operating principle and purpose of the magnetized structure. The principle of operation of the magnetized structure is the investigation of the object, and the magnetized structure of the magnetized structure is the technology of the book. This study focuses on the magnetization structure and order structure of magnetism and magnetization. It is worth noting that the sample of the sample is a magnetic material and the number of the magnetic material is determined.スカーミオンメモリの书込みTechnologyとしては円biasedレーザーを用いたstructuringのGeneration・Destruction、読検出が, which is a technical and electrical engineering company, and a candidate for this research. This study began with the latter investigation. One side, one side, one side, one side, one side, one side, one side, one side, one side, one side, one side, one side, one side , this research is based on the technology of the ではスカーミオンの読出しTECHNOLOGY. Research results of FY2018: Orbital correction, FY29: FY29, Research title: Electromagnetic気effectからheatをcontainingめた、magnetic気-electricity-heat cross phenomenon にテーマを拡张して Researchをdevelopmentしてきた.このテーマにおいて, this research is based on the new thermoelectric conversion mechanism として, and the origin of the ナノ magnetized structure is the thermoelectric effect (heat ホールスピン generates electricity) を见出した.これは, 伝 Conducting electrons がheat を Receiver る Main role となる Abnormal ネルンスト effect とは deviated なり, Magnetized structure をThe formation of the する Bureau is in the スピンが热をtaking る main role of としたときの电気, な Send and べたものである. Details of the results are presented in international conferences and domestic academic societies.また、Research on the outside of the plan, そのinvestigation of the process, のMagnetized structure in temperature coordination の挙についての新しい知见を得ることができた：バルクと The direction of movement of the magnetized structure at the interface of the specimen is reversed. The direction of the movement is the direction of movement and the movement direction is the direction of movement. The interface is smooth and the sample is not reversed, and the interface is close to the magnetized structure, and the reverse movement is reversed.このRESULTS はdomestic society において発 table した.

项目成果

磁気スカーミオン上に誘起される交換スピン波と集団励起の関係

磁斯格明子感应的交换自旋波与集体激发的关系

• 发表时间: 2016
• 作者: Y. Kinoshita;N. Kida;M. Sotome;N. Ito;T. Miyamoto;T. Terashige;Y. Iguchi;Y. Onose;T. Ito;Y. Tokunaga;T. Arima;H. Okamoto;嶋田裕樹;嶋田裕樹;Yuhki shimada;嶋田裕樹;Yuhki Shimada;嶋田裕樹
• 通讯作者: 嶋田裕樹

ねじれた磁気秩序中に誘起される磁気-電気-熱交差現象に対する数値的研究

扭曲磁序引起的磁-电-热交叉现象的数值研究

スピン波トルクによるスカーミオン駆動の数値的研究

自旋波扭矩驱动斯格明子的数值研究

• 发表时间: 2018
• 作者: Y. Kinoshita;N. Kida;M. Sotome;N. Ito;T. Miyamoto;T. Terashige;Y. Iguchi;Y. Onose;T. Ito;Y. Tokunaga;T. Arima;H. Okamoto;嶋田裕樹
• 通讯作者: 嶋田裕樹

磁気スカーミオン上のマグノンホール効果によるスピン起電力

由于磁性斯格明子的磁振子霍尔效应而产生的自旋电动势

• 发表时间: 2017
• 作者: Y. Kinoshita;N. Kida;M. Sotome;N. Ito;T. Miyamoto;T. Terashige;Y. Iguchi;Y. Onose;T. Ito;Y. Tokunaga;T. Arima;H. Okamoto;嶋田裕樹;嶋田裕樹
• 通讯作者: 嶋田裕樹

Numerical study on the collective motion of antiferromagnetic skyrmion

反铁磁斯格明子集体运动的数值研究

• 发表时间: 2016
• 作者: Y. Kinoshita;N. Kida;M. Sotome;N. Ito;T. Miyamoto;T. Terashige;Y. Iguchi;Y. Onose;T. Ito;Y. Tokunaga;T. Arima;H. Okamoto;嶋田裕樹;嶋田裕樹;Yuhki shimada;嶋田裕樹;Yuhki Shimada;嶋田裕樹;Yuhki Shimada
• 通讯作者: Yuhki Shimada