超短時間多層磁性薄膜内エネルギー散逸過程と全光型磁化反転機構の解明

阐明超短多层磁性薄膜中的能量耗散过程和全光磁化反转机制

基本信息

批准号：
16J01232
负责人：
吉川大貴
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Nihon 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

项目摘要

本課題の主題は、フェムト秒パルスレーザーの照射のみで誘起される磁場に依存しない特異な磁化反転現象「全光型磁化反転現象(AOS)」の反転機構を解明・応用指針を示すことである。対象とする時間領域(ps程度)では金属においても従来の熱力学的描像では扱えない。本研究ではこの時間領域における、対象試料(希土類遷移金属アモルファス合金フェリ磁性薄膜)内の電子系・スピン系・格子系の系内、系間で複雑な構造・相互作用の超短パルス光照射後の非平衡な超短時間領域のエネルギー散逸過程を、特に試料構造・材料の検討と光・磁気計測の組み合わせによって明らかにするという特徴的な手法により遂行した研究である。2年目となる本年度は、昨年度の検討で得た電子比熱という着想につき更に検討を進めた。特に、超短時間非平衡領域での電子温度勾配に基づくエネルギー散逸特性制御という新規観点から、熱温度変換機能層として電子比熱の異なる隣接材料を付加し、実際に対象磁性層内のAOS発現効率上昇を確認した。これは多層膜化によるエネルギー散逸モデルという観点からも、応用観点からも意義のある知見を得、論文や研究会誌として発表した。さらに上記検討にもとづき、本エネルギー散逸特性に加えて、「強磁性材料と隣接したGdFeCo 薄膜試料群」、「電子構造、軌道の異なるRE-Fe, RE-FeCo (RE =Gd, Tb, Dy)の試料群」に対する研究を共同研究も併せた本研究過程で進め、GdFeCoをはじめとするRE-TM(TM =Fe, Co)の特異な磁気的構造を見出し、論文として発表した。この磁気的構造は伝導電子の能動的状態変化を目的にした電流印加・微細加工においても重要なものであり、今後の超短時間領域の磁気ダイナミクス研究の発展に大きく寄与するものである。

该主题的主题是为阐明和应用奇异磁化反转现象的反转机制提供指南，这是由雌性脉冲激光的辐照引起的。在感兴趣的时域（大约是PS）中，即使金属也无法使用常规的热力学图像来处理。 This research was carried out in this time domain using a distinctive method, in which the energy dissipation process in the non-equilibrium ultra-short time domain after ultra-short pulsed light irradiation of complex structures and interactions between the systems in the electron, spin and lattice systems in the target sample (rare-earth transition metal amorphous alloy ferrimagnetic thin film) is revealed in this time domain, especially by combining the study of sample结构和材料以及光学和磁性测量。今年，第二年，我们进一步考虑了电子特定热量的想法，这是从去年的评论中获得的。特别是，从超短时间非平衡区域中电子温度梯度控制能量耗散特性的新观点，随着热温度转换功能层的增加，添加了具有不同特定电子热的相邻材料，并确认了目标磁性磁层中AOS表达效率的提高。从多层膜形成和应用程序的角度来看，这已经从能量耗散模型的角度获得了有意义的知识，并以论文和研究期刊的形式出版。此外，基于上述研究，除了这种能量耗散的特征外，对“与铁磁材料相邻的一组gdfeco薄膜样品”和“一组重新 - fe和refeco（re = gd，re = gd，tb，tb，dy），具有不同的电子结构和轨道的样品”。 GDFECO被发现并出版为论文。这种磁性结构对于目前的应用和微加工也很重要，旨在改变导电电子的主动状态，并将极大地有助于超短期时间域中磁动力学研究的未来发展。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Spin-transfer　torques　in　the　vicinity　of　the　angular　momentum　compensation　temperature　of　ferrimagnetic GdFeCo

亚铁磁GdFeCo角动量补偿温度暴力下的自旋转移力矩

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Okuno;D.-H. Kim;S.-H. Oh;S. K. Kim;Y. Hirata;T. Nishimura;Y. Futakawa;H. Yoshikawa;A. Tsukamoto;Y. Tserkovnyak;Y. Shirota;T;Moriyama;K.-J. Kim;K.-J. Lee;T. Ono
通讯作者：
T. Ono

All-Optical magnetization Switching on multi level GdFeCo magnetic double layered film

全光磁化多级GdFeCo磁性双层薄膜的切换