Strain-induced magnetization switching for magnetic single crystal thin film grown on freestanding membrane

独立膜上生长的磁性单晶薄膜的应变感应磁化转变

基本信息

  • 批准号:
    22K18894
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.16万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-06-30 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究課題では、自立型メンブレン上に磁性薄膜を単結晶成長させることで巨大歪みが磁気異方性、磁化、交換相互作用に与える影響を明らかにし、純粋な歪みだけで誘起される磁化スイッチングの実現を目的とし、(A) 自立型メンブレン上における磁性薄膜の単結晶成長条件の確立、(B) 二次元巨大歪み導入手法の確立、(C) 巨大歪みによる磁気および電気伝導特性の変調と反対称の交換相互作用の発現、および(D) 巨大歪みによる歪み誘起磁化反転の実現を実施項目として計画し、研究を遂行している。当該年度は、(A)および(B)の項目を中心に課題に取り組んだ。(A)に関して、まずSrTiO3基板上に水溶性Sr3Al2O6犠牲層とナノメータ厚のSrTiO3層をパルスレーザー堆積法により成長する条件を確立し、その後にSrTiO3層上に強磁性Ni金属層あるいはFe4N層をエピタキシャル成長させるための条件を明らかにした。また、種々の磁歪材料をエピタキシャル成長させるために必要となる広範な薄膜成長の知見を得る目的で、磁歪材料の一つであるFe-Ga薄膜について研究を進め、Fe-Ga層のMgO基板およびGaAs基板上でのエピタキシャル成長に成功し、バルクと同程度の磁歪が得られることを確認した。(B)に関しては、歪みを印加しながら磁気特性を評価するための手法の確立を目指し、試料を曲げるための凸型モールドを設計し、樹脂を用いて作製した。その後、メンブレンをカプトンテープに貼り付けそれを凸型モールドに固定することで、歪みを導入しながら磁化曲線を測定することに成功し、磁気異方性や磁化の値が歪みの導入量に依存して変化するという予備的な実験結果も得られている。
This research topic is to investigate the effects of magnetic anisotropy, magnetization and exchange interaction on the single crystal growth of magnetic thin films on self-supporting magnetic films.(A) Establishment of single crystal growth conditions for magnetic thin films on self-supporting magnetic films.(B) Establishment of introduction method of two-dimensional single crystal.(C) Development of exchange interaction between magnetic and electrical conduction characteristics of large eccentricity and antisymmetry;(D) Implementation of magnetic and electrical conduction characteristics of large eccentricity and antisymmetry. When the year is over,(A)(B) (A) The conditions for the growth of a water-soluble Sr3Al2O6 layer on a SrTiO3 substrate and a thick SrTiO3 layer on a SrTiO3 substrate by a multi-layer deposition method are established, and the conditions for the growth of a ferromagnetic Ni layer on a SrTiO3 layer are clearly established. The growth of Fe-Ga thin films on MgO substrates and GaAs substrates was successfully investigated. The growth of Fe-Ga thin films on MgO substrates was successfully investigated. (B) The method for evaluating the magnetic properties of the sample is established by designing and manufacturing the resin. Later, when the management panel was attached to the console and fixed with a convex wall, the misalignment was introduced and the magnetization curve was successfully measured. The practical results prepared by changing the magnetic anisotropy and magnetization value depending on the amount of misalignment introduced were achieved.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Structure and magnetic properties of epitaxial Fe-Ga thin films
外延Fe-Ga薄膜的结构和磁性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H. Ding;T. Seki;K. Ito;Y. Endo;K. Takanashi
  • 通讯作者:
    K. Takanashi
Fe-Gaエピタキシャル薄膜における磁気ひずみ
Fe-Ga 外延薄膜中的磁致伸缩
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    丁浩;関剛斎;遠藤恭;伊藤啓太;高梨弘毅
  • 通讯作者:
    高梨弘毅
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    丁浩;関剛斎;遠藤恭;高梨弘毅
  • 通讯作者:
    高梨弘毅
研究室ホームページ
实验室主页
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Superconducting FeSe membrane synthesized by etching of water-soluble Sr3Al2O6 layer
  • DOI:
    10.1063/5.0135702
  • 发表时间:
    2023-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    J. Shiogai;A. Tsukazaki
  • 通讯作者:
    J. Shiogai;A. Tsukazaki
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