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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。

The purpose of this study is to demonstrate the physical mechanism of magnetization alignment control in the field of ferromagnetism and ferroelectric materials. Summary of research conducted this year (1)Ferromagnetic FeRh/PMN-PT structure and magnetic properties of the electric field in the past year, B2 regular structure and FeRh regular alloy in the field of ferromagnetic composition, ferromagnetic FeRh ferroelectric PMN-PT structure and magnetic properties of the MBE method and PLD method Ferromagnetic FeRh/PMN-PT structure, magnetic properties and electrical effects are evaluated for their application. The results, Kerr signal, and the motion of the signal are measured. The Kerr signal has an electric field characteristic that is similar to the distortion line of the strong inductor. The Kerr signal has an electric field characteristic that is opposite to the distortion line of the strong inductor. The residual electrical state of PMN-PT is due to the 109-degree polarization process and the interface magnetic properties. (2)Ferromagnetic FeRh/PMN-PT polarization dependence of ferromagnetic resonance was studied. As a result, the dependence of ferromagnetic resonance on magnetic field, the dependence of residual electric field state, and the dependence of resonance frequency band on residual electric field are shown. Specific 7.65 GHz ferromagnetic resonance characteristics and residual electric field state dependence are observed. (1)The results show that the residual electric field state dependence of ferromagnetic resonance and the electric field effect of interface magnetic resonance are related to the magnetic anisotropy.