cwおよびFTパルスESR法によるセミマクロサイズ磁性体の磁気緩和の研究

连续波和傅立叶变换脉冲ESR方法研究半宏观尺寸磁性材料的磁弛豫

基本信息

批准号：
09740528
负责人：
塩見大輔
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

2年間の本課題の目的は,強磁性合金(パーマロイ)の薄膜に微細加工を施して得られた強磁性体配列格子の動的磁気機能を明らかにすることにある.このような人工格子では,一つ一つの微小磁性体の磁化が巨大な磁気モーメントとして振る舞うことが期待され,新奇な量子磁気相互作用系とみなすことができる.前年度(平成9年度),微少な矩形磁性体を短冊状または碁盤目状に配列させた薄膜の強磁性共鳴(FMR)スペクトルを測定したところ,微小磁性体同士が磁気双極子相互作用により結合し,一定の位相関係を保った集団運動-擬似的なスピン波(双極子スピン波)-を起こすことを見出した.本年度は,より一般的な格子に対象を拡張し,矩形以外のジオメトリー(三角形,円など)を持つ薄膜について調べる予定であったが,微細加工の精度を保つことが当初の予想以上に困難であることがわかった.そこで,ジオメトリーの変更以外の方向で双極子スピン波モデルの検証・一般化を行なうために,最隣接矩形間の相対配置と距離の異なる試料について調べることとした.相対配置・距離を系統的に変化させた試料のFMRスペクトルを解析した結果,双極子スピン波の分散関係は(1)最隣接以遠の矩形磁性体同士の磁気双極子相互作用の影響を強く受け,かつ(2)格子全体の群論的対称性だけではなく,微小磁性体の外形を強く反映していることが明らかになった.本研究の人工格子のようなセミマクロ相互作用系では,磁気モーメントが有限の大きさと形状(対称性)を有するというその本質的特徴が,磁気相互作用系全体の動的性質に大きな影響を与えることが明らかになった.なお,基板上に微小な矩形磁性体を一つだけ形成した試料についてもFMRスペクトルを測定したところ,双極子スピン波モデルでも既知のモデル(交換相互作用によるスピン波・表面波)でも説明できない新たな共鳴モードを発見した.詳細はまだ明らかではないが,孤立した(単一の)磁性体であってもそのサイズによっては従来にない特異な動的磁性を示し得ることが示唆された.

这个为期两年的项目的目的是阐明通过微加工铁磁合金（坡莫合金）薄膜获得的铁磁阵列晶格的动态磁功能，每个微小磁性材料的磁化变成一个巨大的磁矩。预计铁磁共振（当我们测量FMR）谱时，我们发现微观磁性材料是我们发现磁偶极子相互作用会引起保持恒定相位关系的集体运动——赝自旋波（偶极自旋波）。今年，我们将研究范围扩大到更一般的非矩形几何形状（三角形）。、圆圈等）我们本来计划对薄膜进行研究，但事实证明，保持微加工的精度比最初预期的要困难。因此，我们决定在改变几何形状以外的方向上验证和推广偶极子自旋波模型。我们决定研究不同距离的样本。通过分析相对位置和距离发生系统变化的样本的FMR谱，我们发现偶极子自旋波的色散关系在最近邻之外的矩形磁体之间为（1）受磁偶极子相互作用的强烈影响，并且(2) 很明显，它不仅强烈地反映了整个晶格的群论对称性，而且还强烈地反映了微磁材料的外部形状，在本研究中的人工晶格等半宏观相互作用系统中，磁矩为它的本质是它的大小和形状（对称性）为已经清楚的是，磁特性对整个磁相互作用系统的动态特性有很大影响。还测量了基板上仅形成一微小矩形磁性材料的样品的FMR谱，即偶极子自旋波。模型也是已知模型（我们发现了一种新的共振模式，由于交换相互作用，即使用自旋波和表面波也无法解释。虽然细节尚不清楚，但即使是孤立的（单个）磁性物质也可能因其尺寸而具有前所未有的独特性。有人认为它可以表现出动态磁性。