フェリ磁性体を利用したスキルミオン移動型メモリの研究

亚铁磁材料斯格明子移动存储器的研究

基本信息

批准号：
19J10013
负责人：
平田雄翔
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度の研究結果から、フェリ磁性体の角運動量に着目し、「角運動量補償温度の評価」ならびに「フェリ磁性体における磁壁クリープ移動現象の膜厚依存性」に関して調査を行った。まず、「角運動量補償温度の評価」では、Al箔基板上にスパッタされたGdFeフェリ磁性体薄膜試料におけるGd元素とFe元素それぞれのスピン選択磁化、及び軌道選択磁化の温度依存性を磁気コンプトン散乱測定とSQUIDを用いた全磁化測定により明らかにした。次に、スピン選択磁化と軌道選択磁化の値からGd元素とFe元素のg因子の値を評価し、それらの値と先行研究において報告されている磁化補償温度ならびに角運動量補償温度の関係を用いて、角運動量補償温度を評価した。本研究は、磁気コンプトン散乱測定が角運動量補償温度の評価に有用であることを示したという点で意義がある。「フェリ磁性体における磁壁クリープ移動現象の膜厚依存性」の研究では、CoFeB膜厚の異なるTb/CoFeB/MgO人工フェリ磁性体薄膜を用いて、微細加工により磁壁速度測定用の磁性細線を作成し、室温における磁場駆動磁壁速度のCoFeB膜厚依存性を調査した。その結果、CoFeB膜厚が大きく、全体膜厚が大きい試料の方が、磁壁速度が速いことが分かった。先行研究においてCo/Pt系強磁性試料においては、磁性層膜厚が小さい試料の方が、磁壁速度が速いことが報告されており、本研究結果はこれとは逆の傾向を示している。本研究は、これまでに報告例の限られていたフェリ磁性体における磁場駆動磁壁移動現象を観測したものであり、フェリ磁性体における磁壁クリープ移動現象の機構解明に貢献するものであると期待される。

基于前一年的研究成果，我们以亚铁磁性材料的角动量为中心，研究了“角动量补偿温度的评价”和“亚铁磁性材料中磁畴壁蠕变现象的膜厚依赖性”。首先，在“角动量补偿温度的评价”中，通过磁性康普顿散射，评价了在Al箔基板上溅射的GdFe亚铁磁性薄膜样品中Gd和Fe元素的自旋选择磁化和轨道选择磁化的温度依赖性。这是通过 SQUID 测量和总磁化强度测量揭示的。接下来，我们根据自旋选择磁化强度和轨道选择磁化强度的值评估了Gd和Fe元素的g因子值，并利用这些值与磁化补偿温度和角动量补偿之间的关系评估了先前研究中报告的角动量补偿温度。这项研究的意义在于它表明磁康普顿散射测量可用于评估角动量补偿温度。在“亚铁磁材料中磁畴壁蠕变现象的厚度依赖性”研究中，利用不同CoFeB膜厚度的Tb/CoFeB/MgO人造亚铁磁薄膜，通过微加工制造了用于测量磁畴壁速度的细磁线，并研究了这种依赖性。室温下磁场驱动的畴壁速度对 CoFeB 薄膜厚度的影响。结果发现，CoFeB膜厚度较大且整体膜厚度较大的样品具有更快的畴壁速度。先前的研究报道，在Co/Pt基铁磁样品中，磁层厚度较小的样品中磁畴壁速度更快，但本研究的结果显示出相反的趋势。该研究观察到了亚铁磁材料中磁场驱动的磁畴壁位移现象，这一现象迄今为止只有报道，有望有助于阐明亚铁磁材料中磁畴壁蠕变位移的机制。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Estimation of Angular Momentum Compensation Temperature in GdFe Film by Magnetic Compton Scattering

磁康普顿散射估算 GdFe 薄膜角动量补偿温度

DOI：
10.3379/msjmag.2101l002
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ikebuchi T.;Hirata Y.;Funada S.;Tsukamoto A.;Ito H.;Suzuki K.;Hoshi K.;Tsuji N.;Sakurai H.;Shiota Y.;Moriyama T.;Ono T.
通讯作者：
Ono T.

Vanishing skyrmion Hall effect at the angular momentum compensation temperature of a ferrimagnet

亚铁磁体角动量补偿温度下消失的斯格明子霍尔效应

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuushou Hirata
通讯作者：
Yuushou Hirata

Vanishing skyrmion Hall effect at the angular momentum compensation temperature of a ferrimagnet

亚铁磁体角动量补偿温度下消失的斯格明子霍尔效应

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuushou Hirata
通讯作者：
Yuushou Hirata

Field-driven domain wall creep motion in ferrimagnetic Tb/CoFeB/MgO microwires

亚铁磁 Tb/CoFeB/MgO 微丝中场驱动的畴壁蠕变运动

DOI：
10.35848/1347-4065/abd67d
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
1.5
作者：
Hirata Yuushou;Noda Kaoru;Shiota Yoichi;Moriyama Takahiro;Ono Teruo
通讯作者：
Ono Teruo

Estimation of Angular Momentum Compensation Temperature in GdFe Film by Magnetic Compton Scattering

磁康普顿散射估算 GdFe 薄膜角动量补偿温度

DOI：
10.3379/msjmag.2101l002
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ikebuchi T.;Hirata Y.;Funada S.;Tsukamoto A.;Ito H.;Suzuki K.;Hoshi K.;Tsuji N.;Sakurai H.;Shiota Y.;Moriyama T.;Ono T.
通讯作者：
Ono T.