強磁性メゾスコピック系におけるスピン依存伝導ダイナミクス

一般に強磁性体は、静磁エネルギー、磁気異方性エネルギー、交換エネルギーによって決まる自由エネルギーが最小になるように磁気構造をとる。サブマイクロスケールの強磁性体の円盤では、交換エネルギーと静磁エネルギーの競合の結果、磁気構造は渦状になることが知られている。この渦の中心では、垂直磁化成分を持つ微小領域（磁気コア）が現れる。この磁気コアの向きを磁気渦の極性と呼び、磁場によって制御することが可能である。本研究はこの極性の反転の電気的検出を目的として行った。本研究では、磁気渦の極性を検出する方法として2次元電子系に作製されたマイクロキャビティの磁気抵抗に注目した。マイクロキャビティ内を伝導する電子は、キャビティ内を何度も行き来することで磁気コアからの漏れ磁場の影響を強く受けることが期待される。磁気コアからの漏れ磁場によるマイクロキャビティの抵抗変化を電気的に検出することで、磁気渦の極性が検出できると期待される。今回2次元電子系にマイクロキャビティを作製し、その直上にパーマロイの磁気円盤を作り込んだ。その試料の磁気抵抗を測定を行った。測定は希釈冷凍機中で行った。その結果、磁気抵抗にヒステリシスが見られた。しかし、そのヒステリシスは超電導マグネットによるものが大きく、磁気渦の極性反転によるヒステリシスを検出することができなかった。マグネットによるヒステリシスを取り除くことが今後の課題である。

一般に強磁性体は、静磁エネルギー、磁気異方性エネルギー、交換エネルギーによって決まる自由エネルギーが最小になるように磁気構造をとる。サブマイクロスケールの強磁性体の円盤では、交換エネルギーと静磁エネルギーの競合の結果、磁気構造は渦状になることが知られている。この渦の中心では、垂直磁化成分を持つ微小領域（磁気コア）が現れる。この磁気コアの向きを磁気渦の極性と呼び、磁場によって制御することが可能である。本研究はこの極性の反転の電気的検出を目的として行った。本研究では、磁気渦の極性を検出する方法として2次元電子系に作製されたマイクロキャビティの磁気抵抗に注目した。マイクロキャビティ内を伝導する電子は、キャビティ内を何度も行き来することで磁気コアからの漏れ磁場の影響を強く受けることが期待される。磁気コアからの漏れ磁場によるマイクロキャビティの抵抗変化を電気的に検出することで、磁気渦の極性が検出できると期待される。今回2次元電子系にマイクロキャビティを作製し、その直上にパーマロイの磁気円盤を作り込んだ。その試料の磁気抵抗を測定を行った。測定は希釈冷凍機中で行った。その結果、磁気抵抗にヒステリシスが見られた。しかし、そのヒステリシスは超電導マグネットによるものが大きく、磁気渦の極性反転によるヒステリシスを検出することができなかった。マグネットによるヒステリシスを取り除くことが今後の課題である。