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増田 啓人*; 山根 結太*; 関 剛斎*; Raab, K.*; 土肥 昂尭*; Modak, R.*; 内田 健一*; 家田 淳一; Kl
ui, M.*; 高梨 弘毅
Applied Physics Letters, 122(16), p.162402_1 - 162402_7, 2023/04
被引用回数：1 パーセンタイル：54.89(Physics, Applied)We report current-induced magnetization switching in Pt/Co/Ir/Co/Pt multilayers with different Ir layer thicknesses (
), where the perpendicularly magnetized Co layers are coupled ferromagnetically or antiferromagnetically through an interlayer exchange coupling and are sandwiched by the Pt spin Hall layers. The domain structures formed during switching vary depending on the magnetization alignment, i.e., ferromagnetically coupled or antiferromagnetically coupled configuration. These results clarify the macroscopic picture of switching process for interlayer exchange-coupled systems. The local picture of the switching process is also examined by a numerical calculation based on a macrospin model, which reveals the switching dynamics triggered by dual spin-orbit torque for both antiferromagnetically and ferromagnetically coupled cases. The numerical calculation shows that the dual spin-orbit torque from the two Pt layers effectively acts on the two Co layers not only for the antiferromagnetically coupled case but also for the ferromagnetically coupled one. Our findings deepen the under- standing of the switching mechanism in a magnetic multilayer and provide an avenue to design spintronic devices with more efficient spin-orbit torque switching.
Frost, W.*; 関 剛斎*; 窪田 崇秀*; Ramos, R.*; 齊藤 英治; 高梨 弘毅*; 廣畑 貴文*
Applied Physics Letters, 118(17), p.172405_1 - 172405_5, 2021/04
被引用回数：1 パーセンタイル：7.86(Physics, Applied)We demonstrate that the spin-Seebeck effect can be used to estimate the volume of edge domains formed in a giant magnetoresistive (GMR) device. The thermal gradient induced by Joule heating can be harnessed by the addition of a ferromagnetically insulating channel of Fe
O
on the sides of the GMR pillar. This generates a spin wave in FeO, which couples with the free-layer edge magnetization and controls the reversal of the ferromagnetic layers in one direction only, increasing the current density from 
A/cm
to 
A/cm. By simple assumption, we estimate the effect of the edge domain on magnetization reversal to be 
by spin-transfer torque.
横井 直人*; 佐藤 浩司*; 齊藤 英治
Physical Review D, 100(10), p.106012_1 - 106012_9, 2019/11
被引用回数：2 パーセンタイル：13.91(Astronomy & Astrophysics)We introduce a new approach to understand magnetization dynamics in ferromagnets based on the holographic realization of ferromagnets. A Landau-Lifshitz equation describing the magnetization dynamics is derived from a Yang-Mills equation in the dual gravitational theory, and temperature dependences of the spin-wave stiffness and spin transfer torque appearing in the holographic Landau-Lifshitz equation are investigated by the holographic approach. The results are consistent with the known properties of magnetization dynamics in ferromagnets with conduction electrons.
O
/Pt/FeO epitaxial trilayers吉川 貴史*; 鈴木 基寛*; Ramos, R.*; Aguirre, M. H.*; 岡林 潤*; 内田 健一*; Lucas, I.*; Anad
n, A.*; 菊池 大介*; Algarabel, P. A.*; et al.
Journal of Applied Physics, 126(14), p.143903_1 - 143903_11, 2019/10
被引用回数：10 パーセンタイル：49.82(Physics, Applied)Induced Pt ferromagnetism in FeO/Pt/FeO epitaxial trilayer films has been investigated by means of X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) at the Pt 
-edges at various temperatures from 300 K to 12 K, including the metal-insulator transition temperature of FeO (
K). At all the temperatures, we observed clear XMCD signals due to Pt ferromagnetism, the amplitude of which was determined to be 0.39 
at 300K and 0.52 at 12 K for the sample with the Pt thickness of 
nm. Interestingly, these values are comparable to or even greater than those in Pt/3
-ferromagnetic-metal (Fe, Ni, Co, and Ni
Fe
) junction systems. The results can be interpreted in terms of a possible Fe interdiffusion into the Pt layer and also possible Fe-Pt alloying due to its high-temperature deposition.
岡本 清美*; 利根川 孝*; 坂井 徹
Journal of Physics; Conference Series, 683(1), p.012038_1 - 012038_6, 2016/02
被引用回数：2 パーセンタイル：69.93(Materials Science, Multidisciplinary)主として数値対角化とレベルスペクトロスコピー法を用いて、モノマー間相互作用と強磁性相互作用のあるS=1/2ダイアモンド・タイプのスピン鎖の基底状態相図について研究した。その結果、強磁性相互作用が強い場合には3分の1磁化プラトーが消失するこが判明した。
立岩 尚之
高圧力の科学と技術, 25(4), p.274 - 282, 2016/01
われわれが開発を行ってきた高圧下磁化測定用圧力セルmCACについて解説行う。Quantum Design社のMPMSを始めて簡便に磁気測定が可能な、SQUID磁束計が開発され多くの研究機関/大学で使用されている。圧力セルをSQUID磁束計に適用させ高圧下磁化測定を行う試みも多く行われた。本解説記事ではわれわれの研究グループで開発が行われてきた高圧下磁化測定用圧力セル:セラミックアンビルセルmCACについてその詳細を紹介する。磁化の小さな材料から構成されるmCACでは、精度の良い測定ができ、10GPaを超える超高圧領域における磁気測定も可能である。圧力セルの詳細と希土類化合物YbCuSiの測定結果も紹介する。10GPaの圧力で強磁性状態が誘起されることを明らかにした。
中野 博生*; 長谷川 泰正*; 坂井 徹
Journal of the Physical Society of Japan, 84(11), p.114703_1 - 114703_6, 2015/11
被引用回数：33 パーセンタイル：82.51(Physics, Multidisciplinary)歪んだ正方カゴメ格子上のspin-1/2ハイゼンベルグ反強磁性体の磁化過程について、大規模数値対角化により理論的に研究した。その結果、飽和磁化の3分の1のところに、新しい磁化ジャンプが現れることが判明した。
中野 博生*; 坂井 徹
Journal of the Physical Society of Japan, 84(6), p.063705_1 - 063705_5, 2015/06
被引用回数：28 パーセンタイル：80.64(Physics, Multidisciplinary)カゴメ格子上のスピンSハイゼンベルグ反強磁性体の磁化過程について数値対角化により研究した。S=1, 3/2, 2, 5/2の有限サイズクラスターの数値対角化による結果は、Sによらず3分の1磁化プラトーが現れることを示している。また、磁化プラトーの臨界磁場とプラトー幅のS依存性について解析し、最近の摂動論の結果と比較した。
=1/2 kagome-lattice Heisenberg antiferromagnet at one-third height of the saturation中野 博生*; 坂井 徹
Journal of the Physical Society of Japan, 83(10), p.104710_1 - 104710_7, 2014/09
被引用回数：34 パーセンタイル：83.14(Physics, Multidisciplinary)=1/2カゴメ格子反強磁性体の磁化過程について数値対角化により研究した。我々は42スピン系の完全な磁化曲線を計算することに成功した。その結果、磁化3分の1に現れる臨界的な振る舞いが、従来の二次元系の磁化プラトーとは異なることが明らかとなった。
小野 文久*; 金光 裕昭*; 松島 康*; 知見 康弘; 石川 法人; 神原 正*; 岩瀬 彰宏*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 245(1), p.166 - 170, 2006/04
被引用回数：4 パーセンタイル：34.39(Instruments & Instrumentation)規則化及び不規則化したFe-28.3at.%Pt合金試料に200MeV Xeイオンを10
ions/cm
の照射量まで照射した。各試料について照射前後に交流磁化率高速測定装置を用いて交流磁化率-温度曲線を測定した。以前のFe-Ni合金での結果からの予想に反して、不規則化したFe-Ptインバー合金ではキュリー温度(Tc)が照射により約15K低下した。このことは格子膨張の効果を考慮するだけでは説明できない。Fe-Ptインバー合金では格子膨張の効果が、合金構成元素間の原子質量の大きな差に起因する何か他の効果によってキャンセルされている可能性がある。規則化したFe-Pt合金では、同じ照射量でTcは60Kも低下した。規則化及び不規則化したFe-Pt試料でのTcの値は照射後に一致した。これは照射により規則化状態が不規則化したと考えることで説明できる。
(T=Fe, Rh and Ni)青木 大*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸; 酒井 宏典; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan, 74(8), p.2323 - 2331, 2005/08
被引用回数：53 パーセンタイル：85.25(Physics, Multidisciplinary)Gaフラックス法によりNpTGa(T=Fe, Rh and Ni)系の高品位単結晶を育成し、電気伝導度,比熱,磁化率,磁化等のマクロ物性測定を行った。これらすべてのNp115系化合物は、低温で反強磁性タイプの磁気秩序を示すことを明らかにした。ネール温度は、T=Fe, Rh, Niに対して、各々118(78), 36(32), 30(18)Kであり、カッコ内に示したように、より低温においてさらに磁化方向の変化を伴う別の磁気転移を起こすことが明らかになった。また、電子比熱係数は、T=Fe, Rh, Niに対し、各々30, 52, 100mJ/Kであった。Fe系を除いては、高温での磁化率はNp原子あたり2.4-2.7ボーア磁子のキューリ則にほぼ従い、高温では局在5f
(Np
)電子状態にあることが示された。
安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*
放射光, 18(4), p.215 - 222, 2005/07
垂直磁化膜の磁気異方性エネルギーや保磁力などのマクロスコピックな報告が多くなされている一方で、それらの磁性膜の構成元素ごとの磁気特性に着目したミクロスコピックな測定から得られる物理量と、それらのマクロスコピックな物理量との相関について論じた研究の例は多くない。本稿では垂直磁化膜の磁気的性質を軟X線磁気円二色性分光法を用いて元素選択的・軌道選択的に測定し、ミクロスコピックな観点から人工格子薄膜の下地効果や、アモルファス合金膜で希土類元素が果たす役割などについて研究した例を紹介する。
中村 彰夫; 赤堀 光雄; 小川 徹; Huntelaar, M. E.*
Physica B; Condensed Matter, 359-361, p.1021 - 1023, 2005/04
被引用回数：1 パーセンタイル：6.23(Physics, Condensed Matter)ウラン窒化塩化物UNClは、最近塩素二重層間へのリチウム挿入により電子ドープされ臨界温度26Kまでの高温超伝導体になることが発見された(Zr,Hf)NCl系に類似の二次元層状構造を有している。われわれの行った本系の比熱測定の結果、32K近傍でラムダ型の比熱ピークの存在が明らかになった。本研究では、磁化測定により、これが局在性の4価ウランの強磁性相転移であることを明らかにしたので、その結果を報告する。2Kでの飽和磁気モーメント約1.56ボーア磁子,ワイス温度26K,常磁性有効磁気モーメント3.00磁子の値が、それぞれ得られた。これらの値は、歪んだ陰イオン8(ないし9)配位(4(ないし5Cl+4N))結晶場中での4価ウランの値として矛盾のないものである。
(T=Fe, Co, Ni)山本 悦嗣; 青木 大*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸; 芳賀 芳範; 中村 彰夫; 大貫 惇睦
Physica B; Condensed Matter, 359-361, p.1099 - 1101, 2005/04
被引用回数：7 パーセンタイル：33.79(Physics, Condensed Matter)正方晶のNpTGa(T=Fe, Co, Ni)の高品位単結晶をGaフラックス法で育成することに成功し、電気抵抗,帯磁率,磁化を測定した。NpFeGaとNpCoGaはそれぞれネール温度が116Kと47Kの反強磁性体である。NpNiGaは30Kで強磁性に転移するが、18Kで反強磁性的な性質を持った別の磁気状態に変化する。
Carty, G. J.*; 町田 昌彦; Hampshire, D. P.*
Physical Review B, 71(14), p.144507_1 - 144507_9, 2005/04
被引用回数：13 パーセンタイル：49.98(Materials Science, Multidisciplinary)超伝導体にコーティングする金属の特性とともに超伝導体の磁化過程がどのように変化するかという問題は、超伝導体の磁場中での性質を制御するうえで極めて重要な問題であり、系統的な大規模数値シミュレーションにより初めて理解可能である。本研究では、この問題意識に答えるべく、超伝導体の超伝導電子密度の時空間発展を現象論的レベル(巨視的レベル)で記述する時間依存のギンツブルクランダウ方程式を数値的に解き、任意の電気抵抗を持つ金属をコーティングした超伝導体の磁気特性(磁化過程)を調べた。その結果、量子化磁束の侵入が金属の臨界温度や電気抵抗に強く依存することを初めて直接示すことに成功したほか、コーティングの膜厚依存性についても、定性的理解を得ることができた。
多層膜及び希土類遷移金属アモルファス薄膜を例にして安居院 あかね; 水牧 仁一朗*
信学技報, 104(409), p.7 - 10, 2004/11
強い垂直磁気異方性を示す磁性材料が高密度磁気記録媒体として不可欠となっている。例えば、Co/Pd人工格子多層膜やTbFeCoアモルファス膜は有望な磁気記録材料として注目されている。これまで、垂直磁化膜の磁気異方性エネルギーや保磁力など膜全体の磁気特性の報告が多くなされている。一方、膜の構成元素ごとの磁気特性について着目し元素選択的・軌道選択的に測定した物理量と、前述した系全体を表す物理量との相関について研究している例は少ない。本稿では軟X線磁気円二色性分光測定を用い、垂直磁化膜の磁気特性を元素選択的・軌道選択的観点から研究した例を紹介する。
and its electrical and magnetic properties青木 大*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 竹内 哲也*; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan, 73(7), p.1665 - 1668, 2004/07
被引用回数：43 パーセンタイル：81.99(Physics, Multidisciplinary)ガリウム(Ga)フラックス法によりNpCoGaの高品位単結晶を育成し、その電気抵抗,比熱,磁化率,磁化測定を行った。その結果、本系はネール温度47Kの反強磁性体であり、Npの磁気モーメントは正方晶の結晶構造のc軸[001]方向に向いていることがわかった。また、c軸[001]方向に磁場をかけた時、43KOeで鋭いメタ磁性転移が起こることを見いだした。そこでは、低磁場での反強磁性相は常磁性へと変化する。秩序磁気モーメントの大きさは、0.74
Bである。これらの本系の磁気的性質を、(4個の5f電子を有する)3価Npイオンに対する結晶場効果に基づいて議論した。
安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 松下 智裕*; 朝日 透*; 川治 淳*; 佐山 淳一*; 逢坂 哲彌*
Journal of Applied Physics, 95(12), p.7825 - 7831, 2004/06
被引用回数：6 パーセンタイル：27.83(Physics, Applied)本研究では、下地層材料及びその膜厚を変化させた[Co/Pd]n多層膜の軟X線磁気円二色性吸収(MCD)を測定し[Co/Pd]n多層膜の磁気モーメントに関する知見を得ることを試みた。実験は、SPring-8の軟X線分光ビームライン(BL23SU)にて行った。挿入光源の駆動による偏光反転と分光器のエネルギー挿引とを組合せMCDを全電子収量法で測定した。試料はマグネトロンスパッタリングにより室温で作製され、積層数,下地層の種類,膜厚を変えた下地層の上に0.8nmのPd層と0.2nmのCo層を交互に積層させたものであった。測定の結果、下地効果によるマクロな磁気特性の変化から期待されるようなMCDスペクトルの大きな変化は見られず、多層膜上部のCoの電子状態は下地層を変えても大きく変化しないことを示した。したがって、下地層は[Co/Pd]n層との界面近傍の初期成長層のみに影響を与え、それによって、多層膜の全体の磁気特性が大きく変化していると考えられる。
under high pressure酒井 宏典; 加藤 治一; 徳永 陽; 神戸 振作; Walstedt, R. E.; 中村 彰夫; 立岩 尚之*; 小林 達生*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 272-276(Suppl.), p.e413 - e414, 2004/05
被引用回数：2 パーセンタイル：13.76(Materials Science, Multidisciplinary)約1GPaまでの高圧下において、絶縁体ウラン酸化物UOの直流帯磁率をピストンシリンダー型高圧セルを用いて測定した。約0.2GPaの低い圧力領域以降、弱い強磁性が出現することがわかった。このとき、残留磁化・保磁力は、加圧に従って増大する、この弱い強磁性は、スピンモーメントが傾いたことによるか、もしくは、粒界付近に生じたキャンセルしない磁気成分によって生じたものと考えられる。
=1/2 two-dimensional frustrated antiferromagnet CsCuBr
小野 俊雄*; 田中 秀数*; Kolomiyets, O.*; 三田村 裕幸*; 後藤 恒昭*; 中島 健次; 大沢 明; 小池 良浩; 加倉井 和久; Klenke, J.*; et al.
Journal of Physics; Condensed Matter, 16(11), p.S773 - S778, 2004/03
被引用回数：64 パーセンタイル：89.38(Physics, Condensed Matter)磁化過程及び中性子散乱実験を用いて=1/2二次元三角格子反強磁性体CsCuBrの磁性を調べた。その結果、以下のようなことがわかった。この系は零磁場中ではT
=1.4Kで波数
=(h,k,1)=(0,0.575,0)に対応する不整合構造を持つ磁気秩序を起こす。またこの系に、b軸及びc軸方向に磁場を印加していくと、飽和磁化の約1/3のところに磁化プラトーを示す。a軸方向に磁場をかけた場合は、特に異常は示さない。また磁場印加に伴って零磁場磁気構造の波数=(0,0.575,0)からkが増加をはじめ、1/3プラトー領域で=(0,0.662,0)でロックされることがわかった。これは、1/3プラトー領域では量子揺らぎによってuud構造が安定化されていることを示している。また、1/3領域からさらに磁場を印加していくと2/3プラトーも発現しているような振る舞いも見られた。
