全光型磁化反転およびＴＨｚ交流スピン流の素過程究明と超高速磁気メモリへの応用

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本年度は、「超短時間光磁気操作の電流重畳効果とメモリ応用への原理実証の試み」について以下の二つの研究を中心に行った。（１）反転機構の異なる２つの超短パルスレーザー誘起磁化反転の電流制御と温度・磁場依存性検討の試み全光型磁化反転（AOS）をはじめとする超短パルスレーザー誘起磁化反転現象における電流（スピントルク）印加効果についてのより詳細な理解を目的として、計画、試料作製、測定、解析を行った。ホールバー形状のGdFeCoフェリ磁性体試料において照射レーザー強度の違いにより生じるAOSと熱的磁化反転核生成（TMN）の異なる２つの磁化反転機構の電流印加下での振る舞いを電気的・光学的測定により明らかにした。パルスレーザー照射により生じたAOSおよびTMNの反転磁区はそれに続く電流印加では電流密度に依らずほとんど変化しなかった。一方、電流印加下でパルスレーザー照射を行った場合、AOSは電流密度を大きくするにつれて抑制されるのに対し、TMNは電流密度に依らずほぼ同様に磁区が形成される。AOS現象は熱的に誘起される磁化反転とは異なり、ごく初期の磁化反転核生成が電流（スピントルク）により抑制されると考えられる。磁場を使わず電流やレーザー強度によって磁化反転の有無を制御することが可能であると示唆された。さらに、試料温度制御機構と磁場印加機構を導入し、磁気特性・磁化状態の系統的制御下での実験を行うことができるようになった。（２）パルス電流によるAOS反転領域制御の試みAOS現象の超高速磁気メモリへの応用に向けて、パルス電流によるAOS形成磁区制御を試みた。GdFeCoフェリ磁性体/Pt細線試料においてAOS形成磁区のパルス電流による位置・大きさ・反転確率の変化を差分磁気光学イメージングにより観測を試みた。