メゾスコピック系とトンネル素子を用いたスピングラス研究手法

使用介观系统和隧道元件的旋转玻璃研究方法

• 批准号: 18654067
• 负责人: 佐藤 徹哉
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18654067/
• 关键词: スピングラス; メゾスコピック; エイジング現象; ドロップレット描像; 磁場相関長; スーパースピングラス; 異常ホール効果; トンネル素子; エイジング; 微細加工; トンネル磁気抵抗; 無磁場中測定; ドロップレット

スピングラスが示すスローダイナミクスに生じるエイジング現象は、低温相でのスピングラスの振舞を解明する手がかりとなる。この現象は、ドロップレット理論により、スピンが作るドメインの熱活性化プロセスに基づいて説明されている。このドメインのサイズに関して、これまで直接的な知見が得られていない。本研究では、空間サイズをメゾスコピックなサイズに制限することで、ドメインサイズなどのエイジングと関連する空間サイズを直接的に評価することを目的とする。高さ200nm、径100〜200nmの柱状パターンが形成された石英基板上に厚さ100nmのスピングラスAgMnを堆積させた。パターンを持つ試料と通常の薄膜試料で磁化率の温度依存性を比較すると、磁化率がピークを示す温度は、パターンを持つ試料の方で低温に現れ、さらにより小さなパターンを持つ試料においてピークは低温側にシフトした。また、磁化の緩和を測定すると、パターンサイズが小さな試料では飽和が認められたが、通常の薄膜試料では飽和は見られなかった。これはサイズが有限である場合には、有限時間内に系が平衡状態に達することを意味する。一方、磁場中で磁場中冷却磁化と零磁場冷却磁化が一致する温度を調べた結果、1000e以上でパターンがある試料と通常の薄膜試料との間に差がみられなくなった。これは、1000e以上では磁場相関長がパターン試料のサイズより小さくなるために、両者の差が見られなくなったものと解釈され、磁場中ではスピングラス秩序は磁場相関長以上のサイズで不安定であることを示唆する結果である。また、サイズに依存するエイジング現象をより高感度で検出するために、粒子問距離を制御した強磁性微粒子集合体を用いたスーパースピングラスを作製し、さらに異常ホール効果を用いて、微細な単一領域でのスピングラス挙動を観測する手法を開発した。

在自旋玻璃表现出的慢速动力学中发生的老化现象为阐明在低温阶段阐明自旋玻璃的行为的线索。这种现象是由基于旋转产生的域的热激活过程的液滴理论来解释的。到目前为止，关于该域的大小尚未获得直接发现。这项研究旨在通过将空间大小限制为介观尺寸，直接评估与衰老相关的空间大小。厚度为100 nm的Spinglass AGMN沉积在石英底物上，柱状图为200 nm，直径为100-200 nm。当比较具有模式和正常薄膜样品的样品之间的磁敏感性的温度依赖性时，磁敏感性峰的温度在样品中以较低的方式出现在较低的温度下，并且峰值向较小的模式中的峰移到了样品中的较低温度侧。此外，当测量磁化松弛时，在较小的图案大小的样品中观察到饱和度，但在正常薄膜样品中未观察到饱和度。这意味着，如果大小是有限的，则系统在有限的时间内达到平衡状态。另一方面，当我们研究磁场冷却磁化和零景冷却磁化的温度时，在磁场中匹配的温度时，在1000 e或更高模式的样品中未发现差异，并且薄膜样品是正常的薄膜样品。这被解释为无法看到两者之间的差异，因为磁场相关长度变得小于1000 e或更高的图案样品的大小，这表明磁场在磁场的大小大于磁场相关长度的磁场中不稳定。此外，为了检测具有较高灵敏度的尺寸依赖性老化现象，我们使用具有受控粒子询问距离的铁磁细粒子组件制作了超级自旋玻璃，并进一步开发了一种使用异常霍尔效应的小型单个区域中观察自旋玻璃行为的方法。

项目成果

サイズの制限されたスピングラスのダイナミクスII

尺寸限制的自旋玻璃动力学 II

• 发表时间: 2008
• 作者: 小松 克伊;牧 英之;佐藤 徹哉
• 通讯作者: 佐藤 徹哉

Measurement of Anomalous Hall Effect in Reentrant Spin Glass Ni(Pt)Mn Thin Film

折返自旋玻璃Ni(Pt)Mn薄膜反常霍尔效应的测量

• 期刊: Journal Physical Society of Japan (掲載決定)
• 作者: Katsuyoshi Komatsu;Yuuki Mizuno;Hideyuki Maki;Tetsuya Sato
• 通讯作者: Tetsuya Sato

Size and field effect of mesoscopic spin glass

介观旋转玻璃的尺寸和场效应

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310巻・2号
• 作者: K.Komatsu;H.Maki;T.Taniyama;T.Sato
• 通讯作者: T.Sato

Aging under bond cycling of spin-glass semiconductor using photo illumination

使用光照明的自旋玻璃半导体键循环老化

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310巻・2号
• 作者: R.Arai;K.Komatsu;T.Sato
• 通讯作者: T.Sato

スピングラスの微小領域における異常ホール効果測定

自旋玻璃小区域内的反常霍尔效应测量

• 发表时间: 2007
• 作者: 井口 亮;小松 克伊;牧 英之;佐藤 徹哉
• 通讯作者: 佐藤 徹哉