高効率スピン注入によるスピン流のみの磁化反転の実現

仅通过高效自旋注入实现自旋流磁化反转

基本信息

批准号：
17760020
负责人：
木村崇
金额：
$ 2.24万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760020/
关键词：
電子デバイス・機器物性実験

项目摘要

最終年度である本年度は、昨年度に構築した試料作製技術と測定システムを用いて、非局所スピン注入においてナノ磁性微粒子が受けるスピントルクと、スピン流の量子化軸と微粒子の磁化の相対角度の関係について詳細に調べた。その結果、相対角度の増加とともにスピントルクは大きくなり、90度で最大の反転磁場の減少をもたらすことを実験的に示した。これは、スピントルクがスピン流の量子化軸と微粒子の磁化との外積で表現されるためであり、非局所スピン注入で誘導された磁化反転が局所スピン注入のスピントルクと同様の傾向であることを意味している。また、同手法を用いて、スピン流のみによる磁壁の運動制御に関する実験を行った。現在、磁壁の電流駆動の実験においては、すべて局所スピン注入であり、ジュール加熱や電流誘導磁場の影響を排除するのが困難であったが、本実験により、真のスピン流の影響を知ることができる。その結果、非局所スピン注入により、磁壁の生成・反転磁場を激減させることが可能であることが分かった。また、必要なスピン流の大きさは、これまでの局所実験で得られている値と同程度であることを実験的に確認した。その他、更なる高効率のスピン流注入法のために、2端子スピン注入による量子化軸の電気的制御、斜め蒸着を用いたCo/Cuスピンバルブによるスピン分極率の向上、Ag細線によるスピン拡散長の飛躍的向上等の技術を確立した。

今年，即最后的一年，我们详细研究了非本地旋转注射过程中纳米磁颗粒经历的自旋扭矩与自旋电流量化轴的相对角度与使用样品制备技术和去年构建的测量系统的磁化的相对角度之间的关系。结果表明，自旋扭矩随着相对角的增加而增加，从而导致倒磁场在90度下最大减少。这是因为自旋扭矩表示为自旋电流的量化轴的外产物和细颗粒的磁化，这意味着非本地自旋注射引起的磁化反演具有与局部自旋注射的自旋扭矩相似的趋势。此外，使用此技术，我们进行了一个实验，用于仅使用自旋电流控制域壁的运动。当前，在当前驾驶域壁的实验中，使用了所有局部自旋注射，因此很难消除焦耳加热和电流诱导的磁场的影响，但是该实验使我们能够知道真实自旋电流的效果。结果，发现非本地自旋注射可以大大减少域壁的产生和倒磁场。此外，经过实验证实，所需的自旋电流幅度与以前局部实验中获得的值大致相同。此外，对于进一步有效的自旋电流注入方法，使用两端自旋注射对量化轴的电气控制，使用斜蒸发使用CO/CU自旋阀改善了自旋极化，并显着改善了与Ag薄电线的自旋扩散长度。

项目成果

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会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effect of probe configuration on spin accumuation in lateral spin valve structure

探针配置对横向自旋阀结构中自旋累积的影响

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 286
影响因子：
0
作者：
T.Kimura;Y.Otani;J.Hamrle
通讯作者：
J.Hamrle

Influence of Au Capping Layer on Spin Accumulation in lateral spin valve structure

Au覆盖层对横向自旋阀结构中自旋累积的影响

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
IEEE Transaction on Magnetics 41
影响因子：
0
作者：
T.Kimura;Y.Otani;J.Hamrle
通讯作者：
J.Hamrle

Domain wall nucleation assisted by nonlocal spin injection

非局部自旋注入辅助的畴壁成核

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
J.Phys.D : Appl.Phys.: Special Issue 40
影响因子：
0
作者：
T. Kimura;Y. Otani
通讯作者：
Y. Otani

Enhancement of spin accumulation in a nonmagnetic layer by reducing junction size

DOI：
10.1103/physrevb.73.132405
发表时间：
2006-04-01
期刊：
PHYSICAL REVIEW B
影响因子：
3.7
作者：
Kimura, T;Otani, Y;Hamrle, J
通讯作者：
Hamrle, J

Vortex motion in chilarity-controlled pair of magnetic disks

DOI：
10.1063/1.2716861
发表时间：
2006-12
期刊：
Applied Physics Letters
影响因子：
4
作者：
T. Kimura;Yoshichika Otani;H. Masaki;Takayuki Ishida;Roman Antos;Junya Shibata
通讯作者：
T. Kimura;Yoshichika Otani;H. Masaki;Takayuki Ishida;Roman Antos;Junya Shibata