フェリ磁性体における磁壁移動に対するスピン移行トルク効果を解明 -反強磁性体を利用した高速動作磁壁メモリの実現へ道筋-

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小野辉男 化学研究所 教授、奥野尭也 同博士課程学生、Duck-Ho Kim 同研究員らの研究グループは、塚本新 日本大学 教授、Se Kwon Kim ミズーリ大学 助教授、Kyung-Jin Lee 高丽大学校 教授らと共同で、反强磁性的な磁化结合をもつフェリ磁性体の磁壁に対して、电流と磁化の相互作用であるスピン移行トルクが与える効果を実験および理论の両面から解明しました。

磁壁レーストラックメモリは、电流を流した际にはたらくスピン移行トルクによって磁壁の位置を制御する事を基本动作とする、次世代型磁気メモリとして期待されています。近年、高速动作可能な磁壁メモリを実现するうえで、反强磁性体が有力な材料候补として研究されています。しかし、反强磁性体は自発磁化を持たないことから外部磁场による磁化制御が困难なため、反强磁性体の磁壁に作用するスピン移行トルクを実験的に调べた报告はこれまでありませんでした。

本研究では、フェリ磁性合金ガドリニウム?鉄?コバルト(骋诲贵别颁辞)の磁壁移动に対して、磁壁移动速度に占める非断热スピン移行トルクの効果が大きいことを実証しました。本研究成果は、反强磁性体を利用した高速动作の磁壁メモリの実现へ向けた道筋となることが期待されます。

本研究成果は、2019年9月19日に、国際学術誌「Nature Electronics」のオンライン版に掲載されました。

図:(补)磁壁移动速度の测定配置。(产)スピン移行トルクによる磁壁移动速度の温度依存性。(肠)スピン移行トルクの断热成分(青色曲线)と非断热成分(赤色曲线)。

详しい研究内容について

书誌情报

【顿翱滨】

Takaya Okuno, Duck-Ho Kim, Se-Hyeok Oh, Se Kwon Kim, Yuushou Hirata, Tomoe Nishimura, Woo Seung Ham, Yasuhiro Futakawa, Hiroki Yoshikawa, Arata Tsukamoto, Yaroslav Tserkovnyak, Yoichi Shiota, Takahiro Moriyama, Kab-Jin Kim, Kyung-Jin Lee & Teruo Ono (2019). Spin-transfer torques for domain wall motion in antiferromagnetically coupled ferrimagnets. Nature Electronics, 2(9), 389-393.