非一様磁化ダイナミクスの非線形領域磁化反転に関する研究

非均匀磁化动力学非线性区磁化反转研究

• 批准号: 18J20062
• 负责人: 岡野 元基
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Keio 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: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J20062/
• 关键词: 磁化ダイナミクス; スピン波; マグノニクス; スピントロニクス; スピン流; マグノ二クス

近年ハードディスクドライブのデータ記録面密度は限界に達しており、次世代の磁気記録方式としてマイクロ波アシスト磁化反転が注目されている。マイクロ波アシスト磁化反転による高速磁気記録を実現するためには、磁化の歳差運動がどのように成長し反転に至るのか(磁化反転ダイナミクス)の理解が不可欠であり、本研究ではその物理の詳細の解明を目的とした。そして本年度は、1. 金属強磁性体であるNiFe細線を舞台に励起される磁化ダイナミクスの形状依存性を調べるとともに、2. 磁化ダイナミクスの励起に有用な新規なスピン流生成機構の発見に成功した。1. 異方性磁気抵抗効果に基づく電気抵抗の測定から、NiFe細線中で励起される磁化ダイナミクス(スピン波)の共鳴条件を調べた。3マグノン散乱と呼ばれる非線形現象に起因して励起されたスピン波の観測を通じて、スピン波分散関係の形状を同定する新しい手法の発見に成功し、同スピン波モードの共鳴周波数が細線断面のアスペクト比が1に近い形状の場合に非常に低減されることを明らかにした。2. 磁化ダイナミクスの振幅に関する重要なパラメータとして、摩擦係数に対応するGilbertダンピング定数がある。Gilbertダンピング定数は、スピン角運動量の流れであるスピン流を注入することでその大きさを低減できることが知られていたが、従来用いられていたPtなどの重金属を接合した系では、角運動量の散逸チャネルの増加によりGilbertダンピング定数が増大してしまう課題があった。申請者は、軽金属である銅を自然酸化させた材料を用いて、Gilbertダンピング定数が増大せずにスピン流を注入できる特徴を発見した。同材料は、磁化ダイナミクスを活用する磁気デバイスの性能を向上させる新規材料として期待できる。

Recent ハ ー ド デ ィ ス ク ド ラ イ ブ の デ ー タ は record surface density threshold に da し て お り, next generation の magnetic 気 recording と し て マ イ ク ロ wave ア シ ス ト magnetization reverse planning が attention さ れ て い る. マ イ ク ロ wave ア シ ス ト magnetization reverse planning に よ る high-speed magnetic 気 record を be presently す る た め に は, magnetization の differential movement showed が ど の よ う に growth し inverse planning に to る の か (magnetizing the planning ダ イ ナ ミ ク ス) の understand が not owe で あ り, this study で は そ の physical の detailed の interpret を purpose と し た. そ し て は this year, 1. The metal is strong magnetic body で あ る NiFe thread を stage に wound up さ れ る magnetization ダ イ ナ ミ ク ス の shape dependence を adjustable べ る と と も に, 2. Magnetization ダ ダ ナ ナ ナ ナ ス ス ス に activation に useful な new regulations なスピ <s:1> flow generating mechanism に occurrence に success た た. 1. Different party magnetic 気 unseen resistance fruit に base づ 気 く electricity resistance の determination か ら, NiFe thread で wound up さ れ る magnetization ダ イ ナ ミ ク ス (ス ピ ン wave) の resonance condition を adjustable べ た. 3 マ グ ノ ン scattered と shout ば れ る に nonlinear phenomenon causes し て wound up さ れ た ス ピ ン wave の 観 を flux measurement じ て, ス ピ ン scattered masato is の shape を with fixed す る new し い gimmick の 発 に し success, with ス ピ ン wave モ ー ド の resonance frequency count が thread section の ア ス ペ ク ト の is closer than 1 に が い shape occasion に very low に reduction さ れ る こ と を Ming ら か に Youdaoplaceholder0 た. 2. The magnetized ダ イ ナ ミ ク ス の amplitude に masato す る important な パ ラ メ ー タ と し て, friction coefficient に 応 seaborne す る Gilbert ダ ン ピ ン グ destiny が あ る. Gilbert ダ ン ピ ン グ destiny は, ス ピ ン Angle exercise の flow れ で あ る ス ピ を ン flow injection す る こ と で そ の big き さ を low cut で き る こ と が know ら れ て い た が, 従 to use い ら れ て い た Pt な ど の heavy metal を joint し た department で は, Angle exercise の dissipative チ ャ ネ ル の raised plus に よ り Gilbert ダ ン ピ ン グ destiny Youdaoplaceholder0 expand the topics of て まう まう があった. Applicants は, 軽 metal で あ る copper を natural acidification さ せ を た materials with い て, Gilbert ダ ン ピ ン グ destiny が raised large せ ず に ス ピ を ン flow injection で き る, 徴 を 発 see し た. With material は, magnetization ダ イ ナ ミ ク ス を use す る magnetic 気 デ バ イ ス の performance を upward さ せ る new rules material と し て expect で き る.

项目成果

Efficient parametric magnon excitation using non-reciprocal spin current generation

使用非互易自旋电流生成进行高效参量磁振子激发

• 发表时间: 2019
• 作者: 岡野元基;能崎幸雄
• 通讯作者: 能崎幸雄

Electrical Examination of Magnon Band Structure in Narrow NiFe Strips by Using Parametric Magnon Excitation

使用参量磁振子激励对窄 NiFe 条中的磁振子带结构进行电学检查

• 发表时间: 2019
• 作者: 岡野元基;能崎幸雄
• 通讯作者: 能崎幸雄

表面酸化Cu/NiFe膜における一方向性スピンホール磁気抵抗効果

表面氧化Cu/NiFe薄膜中的单向自旋孔磁阻效应

• 发表时间: 2018
• 作者: 岡野元基;能崎幸雄
• 通讯作者: 能崎幸雄

表面酸化銅を用いた非相反スピン流生成

使用表面氧化铜产生非互易自旋电流

• 发表时间: 2019
• 作者: 能崎幸雄;岡野元基;松尾衛;前川禎通
• 通讯作者: 前川禎通

サブミクロン幅NiFe細線における スピン波のパラメトリック励起

亚微米宽度 NiFe 线中自旋波的参量激发

• 发表时间: 2019
• 作者: 岡野元基;能崎幸雄
• 通讯作者: 能崎幸雄