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

基本信息

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

项目摘要

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。

近年来，硬盘驱动器的数据记录区域密度已达到极限，微波辅助磁化反演引起了关注，作为下一代磁记录方法。为了使用微波辅助磁化反演实现高速磁记录，必须了解磁化强度的进攻如何增长并导致反转（磁化反转动力学），这项研究旨在阐明该物理学的细节。今年，我们研究了对Nife细线，金属铁磁和2的磁化动力学的形状依赖性。我们成功地发现了一种用于激发磁化动力学激发的新型旋转当前生成机制。 1。根据基于各向异性磁阻的电阻的测量，研究了在Nife电线中激发的磁化动力学（自旋波）的共振条件。通过观察因非线性现象而激发的旋转波，称为3麦克农散射，我们成功地发现了一种新技术来识别自旋波分散关系的形状，并揭示了同一自旋波模式的共振频率大大降低了，当细线横截面的纵横比与1。2。元素差异为2。2。摩擦系数。众所周知，吉尔伯特抑制剂可以通过注入旋转电流来降低旋转角动量流动，但是在将诸如PT之类的重金属（如PT）粘合的系统中，该系统已在常规系统中使用，吉尔伯特（Gilbert）抑制了gilbert抑制常数，这是由于角动量的耗散通道的增加而导致的。申请人发现了允许使用自然从轻质金属铜氧化的材料注入自旋电流的特征，而不会增加吉尔伯特抑制常数。可以将这种材料作为一种新材料，可改善利用磁化动力学的磁性设备的性能。