微細磁性体の動的磁区観察と高速磁化反転制御

精细磁性材料的动态域观测与高速磁化反转控制

基本信息

批准号：
16760274
负责人：
竹澤昌晃
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、次世代の大容量メモリとして期待されている磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)素子の実用化をはじめとして、交流磁界中で動作する磁気デバイスの動作機構の解明に必要不可欠となる、磁性体の高速磁化反転動作時の磁区構造観察を実現することである。本年度は、前年度の知見をもとに、磁性体の高速磁化反転のための設計指針を確立することを目的とした。このために前年度行ったストロボ法による繰り返し現象の測定だけでなく、パルス応答に代表される単発現象の高速磁化反転過程の観測を行う必要があり、以下の手順で検討を行った。1.単発現象の観測のため光源を高輝度レーザに変更するとともに、磁性体へのパルス入力とCCDカメラの高速シャッターのトリガ制御を行った。2.この手法を利用した、単発の高速磁化反転現象を観測するための新たな観測システムを構築した。カメラのシャッター速度は最高で5ナノ秒とした。3.この観測システムを用いてメモリ材料をはじめとする様々な磁性材料の高速磁化反転機構を観測し、その原理について検討した。これらによって、メモリ材料として最適な磁性材料の組成、寸法、形状等について検討した。また、回転機用の電磁鋼板材料においては、その不純物と磁化機構の関係を明らかにした。さらに、MHz-GHz帯で駆動される薄膜マイクロ磁気デバイスや、RF IDタグ用のアモルファスリボンの磁化反転機構についても動的磁気観察を行い、不連続な磁壁移動とセンサ出力の関係を明らかにした。

这项研究的目的是将有望成为下一代大容量存储器的磁性随机存取存储器（MRAM）元件投入实际使用，并阐明在交变磁场中工作的磁性器件的工作机制。，实现磁性材料高速磁化反转运行过程中磁畴结构的观察。今年的目标是根据上一年的知识建立磁性材料高速磁化反转的设计指南。为此，不仅需要使用我们去年进行的频闪方法测量重复现象，还需要观察以脉冲响应为代表的单次现象的高速磁化反转过程，我们研究了使用以下过程。 1.为了观察单次现象，我们将光源改为高强度激光，并控制磁性材料的脉冲输入和CCD相机高速快门的触发。 2.利用该方法，我们构建了一种新的观测系统，用于观测单次快速磁化反转现象。相机的最大快门速度为5纳秒。 3.利用该观测系统，观测了包括存储材料在内的各种磁性材料的高速磁化反转机制，并研究了其原理。基于这些结果，我们研究了最适合作为存储材料的磁性材料的组成、尺寸、形状等。此外，我们还阐明了旋转电机用电工钢板材料中的杂质与磁化机制之间的关系。此外，我们对 MHz-GHz 频段驱动的薄膜微磁器件和 RF ID 标签非晶带的磁化反转机制进行了动态磁观测，并阐明了不连续畴壁运动与传感器输出之间的关系。