低消費電力スピントロニクスを指向した電気駆動型垂直磁化マルチフェロイクス

用于低功率自旋电子学的电驱动垂直磁化多铁性材料

基本信息

批准号：
18F18353
负责人：
谷山智康
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-11-09 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18353/
关键词：
磁性スピントロニクス

项目摘要

本研究では、強磁性体と強誘電体とからなるマルチフェロイクへテロ構造を利用することで、電流を用いない電界のみによる磁化配向制御の実証とその物理機構の解明を目的としている。本年度実施した研究概要について以下に記す。(1)強磁性FeRh/PMN-PTヘテロ構造における磁気特性の電界効果昨年度に引き続き、B2規則構造を持つFeRh規則合金に対して、その強磁性組成領域に着眼し、強磁性FeRhと強誘電体PMN-PTとのヘテロ構造をMBE法およびPLD法により作製した。作製した強磁性FeRh/PMN-PTヘテロ構造に対して、磁気特性の電界効果を磁気光学Kerr効果を用いて評価した。その結果、Kerr信号に特異なヒステリシス挙動が観測された。このKerr信号の電界ヒステリシスは、強誘電体の歪曲線と類似した電界に対して対称な成分と電界に対して反対称な成分からなり、反対称成分に起因して、異なる二つの残留電界状態が現れることが明らかとなった。この残留電界状態は、PMN-PTの109度分極スイッチング過程とそれに起因する界面磁気弾性効果により解釈される。(2)強磁性FeRh/PMN-PTヘテロ構造における強磁性共鳴の分極依存性上記のヘテロ構造の異なる二つの残留電界状態に対して、強磁性共鳴測定を行った。その結果、強磁性共鳴の磁場依存性が、残留電界状態に大きく依存する共鳴周波数帯を持つことを見出した。具体的には、7.65GHzにおいて特に顕著な強磁性共鳴スペクトルの残留電界状態依存性が発現することがわかった。(1)の結果に基づいて、今回見出された強磁性共鳴スペクトルの残留電界状態依存性は、界面磁気弾性効果に伴う磁気異方性の電界効果に起因した結果として理解される。

这项研究旨在仅使用没有电流的电场来证明磁化方向的控制，并通过利用由铁磁和铁电材料组成的多性异质结构来阐明其物理机制。今年进行的研究轮廓如下所述。（1）磁性特性在去年继续与去年继续进行的铁磁特性的现场效应，我们专注于Ferh的铁磁组成区域，订购了具有B2有序结构的合金，并使用MBE和PLD Meats进行了Ferromagnetic Ferh和Ferromagnetic Ferh和Ferromagnetic Ferh和Ferromagnetic Ferh之间的制造异质结构。使用磁光kerr效应评估了制备的铁磁FERH/PMN-PT异质结构的磁性特性的现场效应。结果，观察到Kerr信号所特有的磁滞行为。该KERR信号的电场磁滞由与电场对称的组件组成，并且与电场对称的组件类似，类似于铁电材料的失真曲线，并且已经揭示了由于反相对分量而出现的两个不同的残留电场状态。该残留的电场状态通过PMN-PT的109度极化切换过程和所得界面磁弹性效应来解释。（2）在上述异质结构的两个残留电场状态下，对铁磁共振的极化依赖性依赖铁磁共振/PMN-PT异质结构进行了铁磁共振测量。结果，发现铁磁共振的磁场依赖性具有一个高度依赖于残留电场状态的共振频带。具体而言，发现铁磁共振光谱的残留电场状态特别明显的依赖性出现在7.65 GHz。基于（1）的结果，可以理解这次发现的铁磁共振光谱的残留电场状态，这是由于与界面磁弹性效应相关的磁各向异性的磁场效应。