磁化の光誘起才差運動の研究

光致磁化进动的研究

基本信息

批准号：
09J09382
负责人：
小林暁
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、スピンダイナミクスの研究は、スピンのミクロな物性からマクロな物性まで幅広く取り扱うスピントロニクス分野の発展において、もはや必要不可欠となった。平成22年度は、強磁性半導体(Ga,Mn)Asで観測される磁化の才差運動の変調に関する研究を進めた。これまでの研究で、金属/(Ga,Mn)Asにおいて才差運動の減衰係数が増加することを見出したが、Fe/(Ga,Mn)As構造において、外部磁場を印加することにより減衰係数が大きく変化(げΔα_<max>～0.2)することを見出した。単一材料においてこれほど大きく減衰係数が変化した例は本研究成果が世界初である。本研究において非常に興味深い点が2点ある。1点目は、(Ga,Mn)Asの保磁力で減衰係数が最大値をとること。2点目は、低磁場領域(|H|<4000e)では減衰係数が大きく変化するが、高磁場領域|H|>4000e)においては単膜(Ga,Mn)Asの減衰係数と同じ値を持つことである。これは、(Ga,Mn)AsとFeの磁化の相対的な配置が減衰係数の変化に大きく寄与していることを示唆している。単膜Fe層、単膜(Ga,Mn)As層の磁化曲線を比較すると、Fe層の多磁区化が通常のFe単層膜よりも強いことが認められる。(Ga,Mn)As層からFe層へ輸送された角運動量がFe層の磁壁にエネルギーを与えることにより角運動量の散逸が強められている可能性が挙げられる。本研究成果により、単一多層膜で減衰係数を大きく変調できることが明らかになった。これは、強磁性多層膜におけり新たな磁化の制御法の一つであると考えられる。

近年来，脊柱动力学研究在Spintronics领域的发展中变得至关重要，该领域将各种自旋微型特性处理到宏观性质。在2010财年，我们对在铁磁半导体（GA，MN）中观察到的磁化运动调节进行了研究。在先前的研究中，它发现天才差距运动的衰减系数在金属/（GA，MN）AS中增加，但在Fe/（Ga，Mn）中作为结构，通过应用外部磁场来增加衰减系数。我发现它发生了巨大变化（geα_<max>为0.2）。这是世界上第一个衰减系数在单个材料中发生巨大变化的例子。这项研究有两个非常有趣的观点。第一个点是衰减系数是（GA，MN）的最大值。第二点是衰减系数在低磁场区域发生急剧变化（| H具有它。这表明（GA，MN）AS和Fe磁化的相对排列有助于衰减系数的变化。将单个膜Fe层和单个膜（GA，MN）的磁曲线与层进行比较，人们认识到，Fe层的多磁化比正常的Fe单层膜更强。（GA，MN）通过将能量从AS层到Fe层转运到Fe层的角度动量的量通过向Fe层磁性壁提供的能量来增强。这项研究的结果表明，衰减系数可以在单个多层膜中主修。这被认为是铁磁多层膜中新的磁化控制方法之一。