強磁性薄膜の交換相互作用に対する電界効果

电场对铁磁薄膜交换相互作用的影响

基本信息

批准号：
17J07326
负责人：
安藤冬希
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に磁性の電界効果を利用した磁区のパターニングの結果を論文投稿すると同時に、空間反転対称性の破れた超伝導人工格子[Nb/V/Ta]を作製したという成果もJournal of the Magnetics Society of Japan誌にて発表した。本年度は、その[Nb/V/Ta]人工格子における臨界磁場と臨界電流の調査を行った。特に臨界電流については、印加電流の符号によって臨界電流が異なるという新奇な非相反現象を観測したため、以下に詳細を述べる。物質中に空間反転対称性の破れが存在するとき、非相反的な電荷輸送現象が生じることが知られている。近年、対称性の低い層状物質において、非相反性の起源となる非線形抵抗が超伝導の揺らぎ領域で常伝導状態に比べて桁外れに増大することが明らかとなり、大きな注目を集めている。そこで、申請者は昨年度作製した空間反転対称性の破れたNb/V/Ta超伝導人工格子において、その超伝導－常伝導転移付近における非相反性を調べるために輸送測定を行った。DCスパッタ法によって[Nb/V/Ta]人工格子の試料を成膜した。得られた薄膜を細線上に加工して4端子測定を行った結果、薄膜面内方向に磁場を印加することにより、Nb/V/Ta人工格子が電流方向に応じて非相反的なR-I曲線を示すことが明らかとなった。これは、超伝導体における臨界電流の非相反性を観測した初めての例である。この現象を利用することによって超伝導ダイオード効果を実証した。

去年，他提交了有关使用磁场效应模式磁域的结果的论文，并在《日本磁学会杂志》上发表了一份报告，该报告产生了一个超导性人工晶格[NB/V/V/TA]，其空间反演对称性破裂。今年，我们研究了[NB/V/TA]人工晶格中的临界磁场和临界电流。特别是，关于临界电流，已经观察到一种新型的非转录现象，其中临界电流因所施加电流的符号而不同，并且细节将在下面描述。众所周知，当物质上的空间反演对称性中断时，非转录电荷转运现象发生。近年来，已经揭示了与正常状态相比，在超导体波动区域中，非对称性抗性的分层材料（非线性耐药性）在超导波动区域急剧增加，引起了极大的关注。因此，申请人进行了运输测量，以研究NB/V/TA超导超导的超导正常传导过渡附近的非循环测量，并使用去年制造的空间反向对称性进行了人工晶格。通过DC溅射沉积了人工晶格[NB/V/TA]的样品。将获得的薄膜处理到薄电线上并测量四个末端，并揭示了通过沿薄膜平面的方向应用磁场，NB/V/TA人工晶格表现出非核心RI曲线，该曲线符合当前方向。这是超导体中临界电流批量生产的第一个例子。通过利用这种现象，证明了超导二极管效应。

项目成果

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Microscopic origin of electric-field-induced modulation of Curie temperature in cobalt

电场诱导钴居里温度调制的微观起源

DOI：
10.7567/apex.11.073002
发表时间：
2018
期刊：
Applied Physics Express
影响因子：
2.3
作者：
Ando Fuyuki;Yamada Kihiro T.;Koyama Tomohiro;Ishibashi Mio;Shiota Yoichi;Moriyama Takahiro;Chiba Daichi;Ono Teruo
通讯作者：
Ono Teruo

Magnetic domain writing defined by electrical gating in Pt/Co film