2021/11/05 更新

写真a

オオシマ ダイキ
大島 大輝
OSHIMA Daiki
所属
大学院工学研究科 電子工学専攻 情報デバイス工学 助教
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 電気電子情報工学科
職名
助教

学位 1

  1. 博士(工学) ( 2014年3月   名古屋大学 ) 

研究キーワード 2

  1. スピンデバイス

  2. 磁気記録

所属学協会 2

  1. The Institute of Electrical and Electronics Engineers

  2. 日本磁気学会

受賞 1

  1. 電気学会 基礎・材料・共通部門 平成28年優秀論文発表賞

    2016年   電気学会   MnGa膜を用いたイオン照射型ビットパターン媒体の高密度化の検討

    大島大輝

     詳細を見る

    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

 

論文 28

  1. Enhancement of spin-orbit torques by change in uniaxial in-plane magnetic anisotropy of Py/Pt bilayers on single crystal 128 degrees Y-Cut LiNbO3 substrate 査読有り

    Ito Masayoshi, Yamaguchi Akinobu, Oshima Daiki, Kato Takeshi, Shima Mutsuhiro, Yamada Keisuke

    APPLIED PHYSICS LETTERS   119 巻 ( 15 )   2021年10月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1063/5.0063207

    Web of Science

  2. Topotactic crystal structure transformation from spinet ferrite to wustite in epitaxial Fe3O4 films via Kr ion irradiation 査読有り

    Liu Yang, Hisamatsu Yuki, Sharmin Sonia, Oshima Daiki, Iwata Satoshi, Kato Takeshi, Sekiba Daiichiro, Kita Eiji, Yanagihara Hideto

    JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A   39 巻 ( 3 )   2021年5月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1116/6.0000885

    Web of Science

  3. Progress on efficient current-induced magnetization switching

    Kato Takeshi, Iwata Satoshi, Oshima Daiki

    ELECTRICAL ENGINEERING IN JAPAN   212 巻 ( 1-4 ) 頁: 3 - 10   2020年9月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1002/eej.23278

    Web of Science

  4. Spin orbit torques in ferrimagnetic GdFeCo with various compositions 査読有り

    Kawakami Keisuke, Kato Takeshi, Oshima Daiki, Iwata Satoshi

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   59 巻   2020年4月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

    DOI: 10.7567/1347-4065/ab51b5

    Web of Science

  5. Highly (001) oriented MnAl thin film fabricated on CoGa buffer layer 査読有り

    Oshima Daiki, Kato Takeshi, Iwata Satoshi

    AIP ADVANCES   10 巻 ( 2 )   2020年2月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語  

    DOI: 10.1063/1.5130452

    Web of Science

  6. Spin transfer torque switching of hybrid memory layers with low Curie temperature CoPd/Pd multilayers 査読有り

    Zhao Wangzhen, Kimura Takumi, Kato Takeshi, Oshima Daiki, Sonobe Yoshiaki, Takahashi Shigeki, Iwata Satoshi

    JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS   493 巻   2020年1月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1016/j.jmmm.2019.165749

    Web of Science

  7. Patterned arrays of assembled nanoparticles prepared by interfacial assembly and femtosecond laser fabrication

    Jiang Chengpeng, Oshima Daiki, Iwata Satoshi, Pong Philip W. T., Kato Takeshi

    JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH   22 巻 ( 1 )   2019年12月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1007/s11051-019-4718-8

    Web of Science

  8. MnGa (001)-Textured Film Fabricated on Thermally Oxidized Si Substrate for Application to Ion Beam Bit Patterned Media

    Ishikawa Toru, Miwa Yoshitsugu, Oshima Daiki, Kato Takeshi, Iwata Satoshi

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS   55 巻 ( 7 )   2019年7月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1109/TMAG.2018.2889499

    Web of Science

  9. Ion Irradiation for Planar Patterning of Magnetic Materials

    Kato Takeshi, Oshima Daiki, Iwata Satoshi

    CRYSTALS   9 巻 ( 1 )   2019年1月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

    DOI: 10.3390/cryst9010027

    Web of Science

  10. Variation of Magnetization Dynamics of Co/Ni Multilayer by Capturing Magnetic Nanoparticles 査読有り

    Otaki Y., Kato T., Okamoto S., Kikuchi N., Oshima D., Iwata S., Kitakami O.

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS   54 巻 ( 11 )   2018年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TMAG.2018.2832660

    Web of Science

  11. Hybrid Memory Layer With Low Curie Temperature CoPd/Pd Multilayer for High-Density Magnetic Random-Access Memory Cells 査読有り

    Zhao W., Dong X., Kimura T., Kato T., Oshima D., Sonobe Y., Kawato Y., Iwata S.

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS   54 巻 ( 11 )   2018年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TMAG.2018.2828138

    Web of Science

  12. Spin transfer torque switching of Co/Pd multilayers and Gilbert damping of Co-based multilayers

    Kimura Takumi, Dong Xiayin, Adachi Kanta, Oshima Daiki, Kato Takeshi, Sonobe Yoshiaki, Okamoto Satoshi, Kikuchi Nobuaki, Kawato Yoshiaki, Kitakami Osamu, Iwata Satoshi

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   57 巻 ( 9 )   2018年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.7567/JJAP.57.09TD01

    Web of Science

  13. Femtosecond resonant magneto-optical Kerr effect measurement on an ultrathin magnetic film in a soft X-ray free electron laser 査読有り

    Yamamoto Shingo, Kubota Yuya, Yamamoto Kohei, Takahashi Yoshinobu, Maruyama Kohei, Suzuki Yuta, Hobara Rei, Fujisawa Masami, Oshima Daiki, Owada Shigeki, Togashi Tadashi, Tono Kensuke, Yabashi Makina, Hirata Yasuyuki, Yamamoto Susumu, Kotsugi Masato, Wadati Hiroki, Kato Takeshi, Iwata Satoshi, Shin Shik, Matsuda Iwao

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   57 巻 ( 9 )   2018年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.7567/JJAP.57.09TD02

    Web of Science

  14. Spin-valve giant magneto-resistance film with magnetostrictive FeSiB amorphous layer and its application to strain sensors 査読有り

    Hashimoto Y., Yamamoto N., Kato T., Oshima D., Iwata S.

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   123 巻 ( 11 )   2018年3月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1063/1.5018467

    Web of Science

  15. Switching Field Distribution of MnGa Bit Patterned Film Fabricated by Ion Beam Irradiation 査読有り

    Oshima D., Kato T., Iwata S.

    IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS   54 巻 ( 2 )   2018年2月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TMAG.2017.2733765

    Web of Science

  16. Hybrid memory layer with low Curie temperature CoPd/Pd multilayer for high-density magnetic random access memory cells

    Zhao W., Kimura T., Kato T., Oshima D., Sonobe Y., Kawato Y., Iwata S.

    2018 IEEE INTERNATIONAL MAGNETIC CONFERENCE (INTERMAG)     2018年

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

    Web of Science

  17. Nano spin-diodes using FePt-NDs with huge on/off current ratio at room temperature 査読有り

    K. Makihara, T. Kato, Y. Kabeya, Y. Mitsuyuki, A. Ohta, D. Oshima, S. Iwata, Y. Darma, M. Ikeda, S. Miyazaki

    Scientific Reports   6 巻   頁: 33409   2016年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/srep33409

  18. Ferromagnetic Resonance of a Single Magnetochiral Metamolecule of Permalloy 査読有り

    T. Kodama, S. Tomita, T. Kato, D. Oshima, S. Iwata, S. Okamoto, N. Kikuchi, O. Kitakami, N. Hosoito, H. Yanagi

    Physical Review Applied   6 巻   頁: 024016-1-9   2016年8月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  19. Effective Damping Constant and Current Induced Magnetization Switching of GdFeCo/TbFe Exchange-Coupled Bilayers 査読有り

    T. Higashide, B. Dai, T. Kato, D. Oshima, S. Iwata

      7 巻   頁: 3505605   2016年7月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/LMAG.2016.2595502

  20. Nanoscale patterning of CrPt3 magnetic thin films by using ion beam irradiation 査読有り

    E. Suharyadi, D. Oshima, T. Kato, S. Iwata

    Results in Physics   6 巻   頁: 186-188   2016年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.rinp.2016.03.010

  21. Ion irradiation induced magnetic transition of MnGa alloy films studied by X-ray magnetic circular dichroism and low-temperature hysteresis loops 査読有り

    D. Oshima, M. Tanimoto, T. Kato, Y. Fujiwara, T. Nakamura, Y. Kotani, S. Tsunashima, S. Iwata

    IEEE Transactions on Magnetics   52 巻 ( 7 ) 頁: 3201804-1-4   2016年2月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TMAG.2016.2527050

  22. Structure and Magnetic Properties of (001) Oriented CoPt-Ag and CoPd-Ag Alloy Films 査読有り

    T. Nagata, Y. Tokuoka, T. Kato, D. Oshima, S. Iwata

    Journal of Magnetics Society of Japan   40 巻 ( 1 ) 頁: 13-17   2016年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3379/msjmag.1512R003

  23. Anomalous structural behavior in the metamagnetic transition of FeRh thin films from a local viewpoint 査読有り

    Y. Wakisaka, Y. Uemura, T. Yokoyama, H. Asakura, H. Morimoto, M. Tabuchi, D. Oshima, T. Kato, S. Iwata

    Physical Review B   92 巻   頁: 184408   2015年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.92.184408

  24. Magnetization control for bit pattern formation of spinel ferromagnetic oxides by Kr ion implantation 査読有り

    E. Kita, K. Z. Suzuki, Y. Liu, Y. Utsumi, J. Morishita, D. Oshima, T. Kato, T. Niizeki, K. Mibu, H. Yanagihara

    Journal of Applied Physics   115 巻   頁: 17B907   2014年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  25. Control of magnetic properties of MnGa films by Kr+ ion irradiation for application to bit patterned media 査読有り

    D. Oshima, T. Kato, S. Iwata, S. Tsunashima

    IEEE Transactions on Mgnetics   49 巻 ( 7 ) 頁: 3608-3611   2013年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  26. Observation of ferri-nonmagnetic boundary in CrPt3 line-and-space patterned media using a dark-field transmission electron microscope 査読有り

    D. Oshima, E. Suharyadi, T. Kato, S. Iwata

    Journal of Magnetism and Magnetic Materials   324 巻   頁: 1617-1621   2012年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  27. Switching field distribution of planar-patterned CrPt3 nanodots fabricated by ion irradiation 査読有り

    E. Suharyadi, D. Oshima, T. Kato, S. Iwata

    Journal of Applied Physics   109 巻   頁: 07B771   2011年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  28. Fabrication of L12-CrPt3 Alloy Using Rapid Thermal Annealing for Planar Bit Patterned Media 査読有り

    T. Kato, D. Oshima, Y. Yamauchi, S. Iwata, S. Tsunashima

    IEEE Transactions on Magnetics   46 巻 ( 6 ) 頁: 1671-1674   2010年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

▼全件表示

講演・口頭発表等 16

  1. ビットパターン媒体に用いるSi基板上MnGa (001)配向膜の作製

    三輪佳嗣,石川徹,大島大輝,加藤剛志,岩田聡

    第42回日本磁気学会学術講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  2. 低キュリー温度CoPd/Pd系多層膜を用いたMRAM用交換結合ハイブリッドメモリ層

    趙望臻,木村匠,董夏茵,大島大輝,加藤剛志,園部義明,川戸良昭,岩田聡

    第42回日本磁気学会学術講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  3. Co/Pd多層膜のスピン注入磁化反転臨界電流の層厚比依存性

    趙望臻,木村匠,大島大輝,加藤剛志,園部義明,川戸良昭,岩田聡

    第42回日本磁気学会学術講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  4. CoGa下地層を用いた極薄L10-MnGa膜の磁気パターニング

    堀江祐貴,三輪佳嗣,大島大輝,加藤剛志,岩田聡

    第42回日本磁気学会学術講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  5. Fe3O4 / Cr 多層膜における垂直磁気異方性

    大島大輝,加藤剛志,岩田聡

    第42回日本磁気学会学術講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  6. Ion beam patterning of ultrathin L10-MnGa (001) film grown on CoGa buffer layer 国際会議

    Y. Horie, D. Oshima, T. Kato, S. Iwata

    IEEE International Magnetics Conference 2018 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年4月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:シンガポール共和国  

  7. Scanning X-ray magnetic circular dichroism observation of magnetic state of ion-irradiation bit patterned L10-MnGa films 国際会議

    T. Ishikawa, K. Fukuta, D. Oshima, T. Kato, T. Nakamura, Y. Kotani, K. Toyoki, S. Iwata

    International Conference on Materials and Systems for Sustainability 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年9月 - 2017年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  8. 走査型XMCD顕微鏡によるイオン照射型L10-MnGaビットパターン膜の局所的磁気状態の評価

    石川徹,福田憲吾,大島大輝,加藤剛志,中村哲也,小谷佳範,豊木研太郎,岩田聡

    第41回日本磁気学会学術講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  9. イオン照射により作製したMnGaビットパターン膜のFORC解析

    大島大輝,加藤剛志,岩田聡

    第41回日本磁気学会学術講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  10. Ion Beam Bit Patterned Media Using MnGa Alloy Films 招待有り 国際会議

    D. Oshima, T. Kato, S. Iwata

    The 28th Magnetic Recording Conference 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Tsukuba, Japan   国名:日本国  

  11. First order reversal curve diagram analysis of ion irradiated bit patterned MnGa film 国際会議

    D. Oshima, T. Kato, S. Iwata

    IEEE International Magnetics Conference 2017 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Dublin, Ireland   国名:日本国  

  12. Ion irradiation induced magnetic transition of MnGa alloy films studied by X-ray magnetic circular dichroism and low-temperature hysteresis loops 国際会議

    D. Oshima, M. Tanimoto, T. Kato, Y. Fujiwara, T. Nakamura, Y. Kotani, S. Tsunashima, S. Iwata

    2016 Joint MMM-Intermag Conference 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  13. Control of Magnetic Inactivation Layer Thickness in MnGa Film by Kr Ion Irradiation 国際会議

    D. Oshima, T. Kato, S. Takahashi, Y. Sonobe, S. Iwata, S. Tsunashima

    20th International Conference on Magnetism 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年7月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  14. (001) Oriented MnGa Film Grown on Si Substrate for Ion Beam Patterned Media 国際会議

    D. Oshima, T. Negoro, T. Kato, S. Iwata, S. Tsunashima

    20th International Conference on Magnetism 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年7月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  15. Anisotropic X-ray magnetic circular dichroism spectra of (001) oriented L10-MnGa film 国際会議

    D. Oshima, M. Tanimoto, T. Kato, Y. Fujiwara, T. Nakamura, Y. Kotani, S. Tsunashima, S. Iwata

    IEEE International Magnetics Conference 2015 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年5月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  16. Magnetic circular dichroism measurement of ion irradiated MnGa films 国際会議

    D. Oshima, M. Tanimoto, T. Kato, Y. Fujiwara, T. Nakamura, Y. Kotani, S. Tsunashima, S. Iwata

    IEEE International Magnetics Conference 2014 

     詳細を見る

    開催年月日: 2014年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

▼全件表示

科研費 7

  1. 高密度スキルミオン流の流体力学的輸送特性の研究

    研究課題/研究課題番号:21H01029  2021年4月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    長尾 全寛, 大島 大輝

      詳細を見る

    担当区分:研究分担者 

    磁気スキルミオンは安定な粒子として振る舞い、超低密度電流駆動を示すことからスキルミオンを情報キャリアとして利用する応用的価値に注目が集まっている。特に、スキルミオン間相互作用が存在する高密度スキルミオンの集団的運動は、非圧縮性トポロジカル粒子流という分野横断的な舞台を提供する可能性があり、デバイス応用を目指す上でもその解明は重要である。本研究では、高密度スキルミオンの集団的運動の特性を流体力学的アプローチによって解明する。特に、高密度スキルミオンの集団的運動はスキルミオン間相互作用に起因するスキルミオン粘性流の発現が見込まれ、超高速駆動やホール粘性などの新規輸送特性の観測が期待される。

  2. 空間対称性の破れの制御によるスピン軌道トルクの増強と3次元メモリへの展開

    研究課題/研究課題番号:20H02182  2020年4月 - 2023年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    加藤 剛志, 大島 大輝

      詳細を見る

    担当区分:研究分担者 

    スピン軌道トルク(SOT)磁化反転は磁性層に隣接する非磁性層に電流を流すことで磁化反転を行なうもので,既存のスピン移行トルク(STT)磁化反転に比べ1/5程度の消費電力で10倍高速に磁化反転ができると考えら,今後のSociety 5.0を支える大容量磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)への応用研究が進められている.本研究は磁性材料に空間反転対称性の破れを人工的に導入することで,SOT磁化反転の高効率化を図るとともに,これを利用した3次元メモリの原理実証を行なう.

  3. 強磁性酸化物を用いた人工積層膜の電圧駆動メモリデバイスへの応用

    研究課題/研究課題番号:19K15044  2019年4月 - 2021年3月

    科学研究費助成事業  若手研究

    大島 大輝

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

    現在のスピントロニクスデバイスにおいては,電流誘起の磁化反転手法が主流であるが,省電力化のためには電圧誘起の磁化反転手法が望ましい.本研究課題では,電圧誘起磁化反転手法に適する材料として,【強磁性絶縁体 / 強磁性金属 / 非磁性金属】の繰り返し構造を有する人工積層膜を提案し,その基礎的特性・動作に関する研究を行う.
    本年度は、強磁性絶縁体/強磁性金属/非磁性金属を繰り返した人工積層膜の作製を試み、垂直磁気異方性を生じる作製条件の検討を行った。強磁性絶縁体としてNiフェライト、強磁性金属としてFeCo、非磁性金属としてCrを選択し、マグネトロンスパッタリング法を用いてサンプルの成膜を行った。Niフェライト、FeCo、Crの膜厚はそれぞれ、3、0.6、10 nmとした。成膜後、真空中で熱処理を行いサンプルの磁気特性を測定した。熱処理温度により垂直磁気異方性の大きさは変化し、200もしくは250度のときに垂直磁気異方性が大きくなるという結果が得られた。これは、熱処理により強磁性絶縁体と強磁性金属の界面状態が変化したためと考えられる。ただし、得られた垂直磁気異方性エネルギーは反磁界エネルギーより僅かに小さく、結果としてサンプル全体では面内磁化膜となってしまっている。この一因はNiフェライトにあると推測される。過去の報告によると、Niフェライトは磁歪により負の垂直磁気異方性を持つとされており、それが膜全体の垂直磁気異方性を低くしてしまった可能性がある。そのため、磁化が比較的小さく、絶縁性の高いZnフェライトを用いて実験を行うことを予定している。また、非磁性金属としてCrを選択したが、スピントルク磁化反転を行うには、スピン軌道相互作用の大きなPt等が望ましい。次年度はZnフェライトやPtを用いた膜構成の検討も行う。
    以上のように、サンプルは面内磁化膜になってしまったものの、比較的垂直磁気異方性の大きなサンプルが作製できたため、電圧印加を試すことができるサンプルの作製に成功したと言える。
    所望の磁気特性には少し届かなかったものの、初年度で計画していた電圧印加を試すサンプルの作製には成功し、次年度に予定していた実験は開始可能である。
    次年度では予定していた、電圧印加により磁気特性を制御する実験を行う。微細加工技術により数μm幅のホールクロスを作製し、その上に絶縁層を介して電圧印加用の電極を形成する。電極に電圧を印加した際の磁気特性の変化をホール測定もしくはKerr効果測定により測定するが、電極はそれぞれの測定に合わせてAl、もしくは透明電極であるITOとする予定である。この実験を積層膜の繰り返し回数を変化させて行うことで、繰り返し数が多くなっても、電圧印加による磁気特性の変調が有効かを調べる。
    次に、電圧アシスト磁化反転の実験を試みる予定であるが、そのためには膜構成の検討が必要であると考えている。Crによりスピンホール効果が生じるかは不明だが一般的にはその効果は大きくないと考えられるため、Crをスピン軌道相互作用の大きなPtにすることが望ましい。併せて、NiフェライトからZnフェライトへの変更も検討する。負の垂直磁気異方性を有すると報告されているNiフェライトは膜全体の垂直磁気異方性を低減させる原因になる可能性があるため、Znフェライトに変更し、垂直磁気異方性の向上を狙う。電圧アシスト磁化反転実験を行う素子の検討も行う。膜をホールクロスに加工しただけでは形状異方性の影響によりサンプルは面内磁化膜になりやすいが、サンプルを数百から数十nmのドット状に加工すれば、形状磁気異方性の効果が小さくなり、サンプルは垂直磁化を保ちやすいと考えられる。膜構成の検討、素子構造の検討を行うことにより、無磁場で磁化が基板法線方向を向くサンプルの作製を試みる。その後、電圧アシスト磁化反転を試みる。

  4. 超短パルス光励起スピン流による電流レス磁化反転

    研究課題/研究課題番号:17K18878  2017年6月 - 2019年3月

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    加藤 剛志, 岩田 聡, 大島 大輝

      詳細を見る

    担当区分:研究分担者 

    本研究では超短パルス光によるスピン流生成と磁化反転を観測するために以下の2つの実験:1) 3d遷移金属(Fe)を用いたAu層へのスピン流注入,2) RE-TMであるGdFeCoにスピン流を流入した際の磁化反転を行った.Fe / Au系のダンピング定数のFe層厚依存性からAuがスピン流伝送層として有用であることを確認した.また,GdFeCoへスピン流を注入した際に磁化が感じる等価磁場はGdFeCoの補償組成付近で大きくなること,スピン流はFeCoにトルクを及ぼすことが明らかになった.
    本研究は超短パルス光誘起スピン流による磁化反転に挑戦するものであり,これまで電流のみで可能であったスピン流磁化反転が光を用いても可能であることを示す萌芽的な研究である.今回,Auという材料がスピン流伝送に有用な材料であること,希土類-遷移金属合金であるGdFeCoでは補償組成付近でスピン流による磁化反転が容易に行えることが分かった.今後,これらを組み合わせ,ポンプ光照射によるGdFeCo膜のスピン流磁化反転が可能となると考えられる.

  5. 巨大スピンホール効果を利用した微小領域の磁化制御とGMR磁気センサへの応用

    研究課題/研究課題番号:17H03249  2017年4月 - 2020年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    岩田 聡, 加藤 剛志, 大島 大輝

      詳細を見る

    担当区分:研究分担者 

    巨大磁気抵抗効果と磁歪の逆効果を利用した歪みセンサの開発を行なった。高感度かつ環境磁界による影響のない歪みセンサを実現するためには,磁化自由層の磁化方向を交流的に変調して,外部磁界の影響を取り除くことが有効であることを明らかにした。次に電力消費を低減するために,スピンホール効果を利用して磁化方向を制御する素子の開発を行なった。センサ素子は,スピンホール効果を発現するTa/FeCo,スピンバルブ膜および,両者を交換結合する反強磁性NiO層から成る構造とした。スピンホール効果によるスピン流により磁化自由層の磁化反転が観測され,スピンホール効果による磁化自由層の磁化方向制御の可能性が示された。
    本研究で開発を進めた歪みセンサは,マイクロサイズに微細化できることから,これをアレイ状に配列した触覚センサへの応用が考えられる。ロボットの指先の繊細な感覚をフィードバックすることを可能とする触覚センサは,介護ロボットなどにおいて求められている機能である。

  6. 電界によるスピンダイナミクス制御と電界アシストスピン流磁化反転の開発

    研究課題/研究課題番号:16H04328  2016年4月 - 2019年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    加藤 剛志, 岩田 聡, 大島 大輝

      詳細を見る

    担当区分:研究分担者 

    本研究では磁気ランダムアクセスメモリの新たな磁化反転手法として研究が進んでいるスピンホール効果を用いた磁化反転において,CoやFe超薄膜にHfO2/MgO絶縁層を介して電界を印加し,超薄膜のスピンホール磁化反転の電界印加効果を調べた.また,電界印加時,スピン流注入時のスピンダイナミクスを調べた.Co超薄膜の保磁力は電界によって43 %/(V/m),スピンホール磁化反転の臨界電流密度は20 %/(V/m)と大きな値が得られることを確認した.保磁力やスピンホール磁化反転の臨界電流密度の電界効果は絶縁層の成膜条件に大きく依存することが確認された.
    スピンホール磁化反転は磁気ランダムアクセスメモリの高密度化,高速化に有効な次世代の磁化反転技術として期待されているが,磁化反転の臨界電流密度の低減が求められている.本研究では電界という電力消費の少ない方法でこの臨界電流密度が大きく変調されることを示し,基礎,応用両面において重要な成果が得られたと考えられる.また,この臨界電流密度の変調は絶縁層の成膜条件に大きく依存することも明らかになり,今後,成膜条件の最適化により更に大きな電界効果が得られることが期待される成果も得られた.

  7. 電圧印加によるマグノニック結晶のON/OFF制御

    研究課題/研究課題番号:16K18091  2016年4月 - 2018年3月

    科学研究費助成事業  若手研究(B)

    大島 大輝

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

    ナノサイズで周期的に並べた電極パターンを用いることによりスピン波を制御することを目的とし,そのための材料開発を行った.作製したサンプルにおいて電圧印加を試みたものの,電圧効果が顕著に見られなかったため,電圧効果が得やすいようにサンプルの薄膜化を行ったところ,比較的良好な磁気特性を有したまま薄膜化することができた.また,新たな構造として,強磁性絶縁体/強磁性金属/非磁性金属の多層膜構造を提案し,その試作を行ったところ,磁化が垂直方向を向きやすい垂直磁気異方性を有していることがわかった.今後,微細加工プロセスの最適化を行い,電圧印加の実験を行っていく予定である.

▼全件表示

 

担当経験のある科目 (本学) 4

  1. 電気磁気学基礎演習

    2015

  2. 電気電子工学実験

    2015

  3. 電気磁気学基礎演習

    2014

  4. 電気電子工学実験

    2014