【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22NU0254
利用課題名 / Title
磁性薄膜の高効率スピン制御についての研究
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
膜加工・エッチング/Film processing and Etching,スピン制御/ Spin control,スピントロニクス/ Spintronics
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
田渕 雅夫
所属名 / Affiliation
名古屋大学 シンクロトロン光研究センター
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
森一将
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NU-223：フォトリソグラフィ装置群
NU-226：RIEエッチング装置
NU-230：段差計
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
磁気検出や磁気メモリに利用可能な技術として、ノンコリニア反強磁性体の磁化をスピン注入によってコントロールする研究が行われている。ノンコリニア反強磁性体の磁化状態を調べたり、磁気検出に用いたりするには、ホール効果、異常ホール効果等の測定が可能な4端子磁気抵抗素子の形にすることが必要である。このために利用申請した装置を使用し素子加工を行った。
実験 / Experimental
基板上に形成されたノンコリニア反強磁性体に対して、フォトリソグラフィー装置(NU-223)を用いてマスクパターンを形成し、RIE装置(NU-226)を用いてドライエッチングを行うことで4端子型のデバイスを形成した。ドライエッチングの程度を確認するために段差計(NU-230)を用いた。
結果と考察 / Results and Discussion
本申請の装置利用によってノンコリニア反強磁性体薄膜を4端子型のホールデバイスに加工し、異常ホール効果の出現とその大きさを確認した。本研究では、基板となるMgO結晶の面方位やノンコリニア反強磁性体薄膜の組成を様々に変えることによってその特性がどの様に変化するかと、他の計測手法で確認された膜の微細構造の対応関係を検討した。その結果、膜にかかる歪の大きさと膜の微細構造、磁気特性の3者に相関があることが明らかとなった。この結果は今後、ノンコリニア反強磁性体薄膜を使用したデバイスの開発や性能向上に役立つものと期待される。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
なし。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- (1) 森一将, 強博文, 深澤健留, 羽尻哲也, 伊藤考寛, 田渕雅夫, 浅野秀文, "ノンコリニア磁気抵抗効果による磁気スキルミオンの電気的検出", 22p-B201-8, 第83回 応用物理学会 秋季学術講演会, 東北大学川内北キャンパス, 2022/9/21
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件