Voltage controlled spin-wave resonance in magnetic 2D structures

磁性二维结构中的压控自旋波谐振

基本信息

批准号：
17F17070
负责人：
遠藤恭
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では、新規省エネ型スピンデバイスの構築に向けて、スピン波共鳴の観測が可能な磁性材料のデバイス設計指針を確立することを目的としている。本年度の研究実績は以下の通りである。磁性二次元構造体におけるスピン波の電圧制御に関する基礎検討を行うために、閉じ込め型スピン共鳴計測および膜面内方向でのスピン波伝搬計測のために、高周波伝送線路および高周波電流印加端子と高周波電圧検出端子を試料最表面に集積化させるための微細加工用マスクの準備を、伝送線路設計ガイドに基づいて行った。また、これらの計測を行うにあたり、磁性材料として低磁界において磁化の応答性がよいパーマロイ（Ni-Fe）多結晶とイットリウム鉄ガーネット（YIG）単結晶を選択した。① 閉じ込め型スピン波共鳴計測：膜厚および細線幅の異なるNi-Fe多結晶細線表面に、膜厚の異なるSi-O絶縁層を介してコプレーナ伝送線路を集積化した試料を作製し、スピン波共鳴計測を行った。膜厚および細線幅の異なるいくつかのNi-Fe細線において、強磁性（FMR）共鳴に加えて非常に弱い低次モードのスピン波共鳴を観測した。これらの結果は、マイクロマグネティックスシミュレーションによる結果と傾向が一致した。② 膜面内方向でのスピン波伝搬計測：YIG単結晶膜の最表面に高周波電流印加端子と高周波電圧検出端子を集積化することにより、単結晶膜中で生成されるスピン波伝搬の検出を行った。電圧検出端子の場所を電流印加端子の前後左右に設置した場合に、スピン波のピーク強度が著しく変化し、とりわけ電流印加端子で発生する高周波磁界の向きに依存していることがわかった。また、観測されたスピン波は複数のモードが重なった集団のように振る舞い、周波数の増加にともない高磁界側へ移動することがわかった。

该研究主题旨在为磁性材料建立设备设计指南，以允许观察自旋波共振，以构建新的节能旋转设备。今年的研究结果如下：为了对磁性二维结构中自旋波的电压控制进行基本研究，用于在膜平面方向上限制自旋谐振测量和自旋波传播测量，这是一种微型制造掩模，这是一种基于高频率传输的终端终端的终端验证量的高效率的验证，以实现高频的终端，以实现终端的终端验证范围，从而验证了高度验证量的近距离覆盖范围，该终端是验证范围的近距离覆盖层面的覆盖范围，该终端是验证量的近距离覆盖范围，该层面是验证量的近距离覆盖层面的覆盖范围，该层面是验证范围的近距离覆盖范围覆盖了二维式覆盖量。设计指南。为了执行这些测量值，将Permalloy（Ni-Fe）多晶和Yttrium Iron Garnet（YIG）单晶选为磁性材料，它们在低磁场中具有出色的磁化反应性。 1）限制型自旋波谐振测量：制备样品，其中使用具有不同膜厚度的SI-O绝缘层，在具有不同膜厚度和细线宽度的Ni-Fe PolyCryStalline薄电线表面上集成了具有不同的膜厚度和细线宽度，并表演了Spin Wave ressonance测量。除了铁磁（FMR）共振之外，在几个具有不同膜厚度和线条宽度不同的Ni-Fe细线中也观察到非常弱的低阶模式自旋波共振。这些结果与从微磁模拟获得的结果保持一致。 2。在膜平面方向上自旋波传播的测量：通过整合YIG单晶膜顶部表面上的高频电流施用终端和高频电压检测末端，检测到单晶膜中产生的自旋波传播。已经发现，当电压检测端子放置在当前应用端子的前后，左侧和右侧时，旋转波的峰强度显着变化，特别是取决于当前施用端子上产生的高频磁场的方向。还发现，所观察到的旋转波像一组多个模式重叠一样行为，并且随着频率的增加而向高磁场侧移动。

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）

Magnetization dynamics of post-annealed yttrium-iron-garnet thin-film sputtered deposited over a platinum electrode

溅射沉积在铂电极上的退火后钇铁石榴石薄膜的磁化动力学

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Pati;M. Al-Mahadawi;Y. Shiokawa;M. Sahashi;Y. Endo
通讯作者：
Y. Endo

Enhanced Low-Temperature Interfacial Gilbert Damping in Pt/YIG/Pt Trilayer Structures

DOI：
10.1109/tmag.2018.2863678
发表时间：
2019-02
期刊：
IEEE Transactions on Magnetics
影响因子：
2.1
作者：
S. Pati;Y. Endo
通讯作者：
S. Pati;Y. Endo

Change in the Magnetization Dynamics of Pt/YIG/Pt Trilayers with Temperature

Pt/YIG/Pt 三层膜的磁化动力学随温度的变化

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Pati;Y. Endo
通讯作者：
Y. Endo

Study on the Magnetization Dynamics of Polycrystalline YIG Thin Films

多晶YIG薄膜磁化动力学研究

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Pati;Y. Endo
通讯作者：
Y. Endo

Effect of normal metal seed and capping layers on the magnetization dynamics of permalloy thinfilms

普通金属种子层和覆盖层对坡莫合金薄膜磁化动力学的影响

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Pati;Y. Endo
通讯作者：
Y. Endo

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通讯作者：
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