JOPSS:検索結果一覧

論文

薄膜の垂直磁気異方性

高梨弘毅; 関剛斎*

まぐね, 19(3), p.100 - 106, 2024/06

薄膜の垂直磁気異方性は、磁気記録のみならずスピントロニクスにおいても重要な役割を果たしている。本解説記事では、垂直磁気異方性に関して、磁気多層膜、規則合金膜、希土類遷移金属アモルファス合金多層膜、不均一膜やグラニュラー膜など、垂直磁化を持つ具体例を示しながら、基礎からこれまでの研究、そして最近の研究動向を概説する。それぞれの具体例について、構造対称性の破れによる界面磁気異方性、ひずみによる磁気弾性異方性、バルクの結晶磁気異方性、原子の方向性規則配列などの垂直磁気異方性の物理的起源を議論する。

論文

Uniaxial magnetic anisotropy of L1 $_{0}$ -FeNi films with island structures on LaAlO $_{3}$ (110) substrates by nitrogen insertion and topotactic extraction

西尾隆宏*; 伊藤啓太*; 藏裕彰*; 高梨弘毅; 柳原英人*

Journal of Alloys and Compounds, 976, p.172992_1 - 172992_8, 2024/03

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.172992

被引用回数：2 パーセンタイル：42.11(Chemistry, Physical)

Tetrataenite (L1 $_{0}$ -FeNi) has potential for application in next-generation permanent magnets. This compound is a rare-earth-free material comprising Fe and Ni, which are abundant elements. In addition, an extremely high uniaxial magnetocrystalline anisotropy (u) is expected for L1 $_{0}$ -FeNi because of the ordered arrangement of the elements. This study reports the magnetic properties of uniaxially oriented L1 $_{0}$ -FeNi films with island structures fabricated by a novel method involving the radio-frequency sputter deposition of FeNi alloy films onto a LaAlO $_{3}$ (110) substrate, followed by nitrogen insertion and topotactic extraction. FeNiN(110) films are epitaxially grown on the LAO(110) plane by the nitriding and additional annealing process of the FeNi alloy films at high temperatures under ammonia gas to reduce the volume fraction of crystallographic variants. Uniaxially oriented L1 $_{0}$ -FeNi alloy films with island structures are obtained after the topotactic denitriding of the FeNiN films. The uniaxial magnetic anisotropy of the L1 $_{0}$ -FeNi films is determined from the magnetization curves and via magnetic torque measurements of the films. The obtained L1 $_{0}$ -FeNi film exhibiting a relatively high superlattice order parameter of 0.74 yielded a uniaxial magnetocrystalline anisotropy energy of ~0.63 MJ/m $^{3}$ at 300 K, as well as coercivities of 319 and 358 kA/m at 300 and 10 K, respectively. This coercivity is the highest value reported for artificial L1 $_{0}$ -FeNi to date.

論文

Ferromagnetic crossover within the ferromagnetic order of U $_{7}$ Te $_{12}$

Opletal, P.; 酒井宏典; 芳賀芳範; 常盤欣文; 山本悦嗣; 神戸振作; 徳永陽

Journal of the Physical Society of Japan, 92(3), p.034704_1 - 034704_5, 2023/03

https://doi.org/10.7566/JPSJ.92.034704

被引用回数：1 パーセンタイル：34.43(Physics, Multidisciplinary)

U $_{7}$ Te $_{12}$ の単結晶の物理的性質を調べた。U $_{7}$ Te $_{12}$ が3つの非等価な結晶ウランサイトを持つ六方晶構造を持つことを確認した。常磁性モーメントは、すべてのサイトで一様なモーメントを仮定すると、ウランサイトあたり約1 $mu_{B}$ と推定される。強磁性相転移は $T_{rm C}$ =48Kで発生し、面内磁化は急激に増加するが、面外成分はあまり増加しない。磁場冷却条件下で温度がさらに $T_{rm C}$ 以下に低下すると、面外成分はT $^{star}$ =26K付近で急激に増加する。対照的に、T $^{star}$ 付近で面内成分はほとんど変化しない。比熱測定では、T $^{star}$ 付近に型の異常がないことが示されているため、これらの振る舞いは、秩序した磁気モーメントの再配向、もしくは複数のウランサイトの連続した逐次磁気転移を示唆している。

論文

Spin-orbit-induced Ising ferromagnetism at a van der Waals interface

松岡秀樹*; Barnes, S. E.*; 家田淳一; 前川禎通; Bahramy, M. S.*; Saika, B. K.*; 竹田幸治; 和達大樹*; Wang, Y.*; 吉田訓*; et al.

Nano Letters, 21(4), p.1807 - 1814, 2021/02

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04851

被引用回数：17 パーセンタイル：76.87(Chemistry, Multidisciplinary)

Magnetocrystalline anisotropy, a key ingredient for establishing long-range order in a magnetic material down to the two-dimensional (2D) limit, is generally associated with spin-orbit interaction (SOI) involving a finite orbital angular momentum. Here we report strong out-of-plane magnetic anisotropy without orbital angular momentum, emerging at the interface between two different van der Waals (vdW) materials, an archetypal metallic vdW material NbSe $_{2}$ possessing Zeeman-type SOI and an isotropic vdW ferromagnet V ${}_5$ Se ${}_8$ . We found that the Zeeman SOI in NbSe $_{2}$ induces robust out-of-plane magnetic anisotropy in V $_{5}$ Se $_{8}$ down to the 2D limit with a more than 2-fold enhancement of the transition temperature. We propose a simple model that takes into account the energy gain in NbSe $_{2}$ in contact with a ferromagnet, which naturally explains our observations. Our results demonstrate a conceptually new magnetic proximity effect at the vdW interface, expanding the horizons of emergent phenomena achievable in vdW heterostructures.

論文

Quasi-one-dimensional magnetic interactions and conduction electrons in EuCu and EuAu with the characteristic hexagonal structure

松田進弥*; 太田譲二*; 仲井間憲李*; 伊覇航*; 郷地順*; 上床美也*; 中島美帆*; 天児寧*; 本多史憲*; 青木大*; et al.

Philosophical Magazine, 100(10), p.1244 - 1257, 2020/04

https://doi.org/10.1080/14786435.2019.1708498

被引用回数：4 パーセンタイル：22.66(Materials Science, Multidisciplinary)

Single crystal samples of EuCu and EuAu have been successfully prepared. Using those samples, magnetic and electronic anisotropy has been clarified. Magnetic moment in the ferromagnetic state points to the hexagonal -axis for both compounds. Electronic anisotropy was found in both electrical resistivity and Fermi surface topology. These anisotropic characteristics are accounted for by the unique hexagonal structure.

論文

A Study of defect structures in fast neutron irradiated nickel and ion by measurements of magnetic anisotropy

前田裕司; 小野文久*

Radiation-Induced Changes in Microstructure, Part 1, p.27 - 37, 1987/00

5Kで中性子照射したNiおよびFe単結晶の磁気異方性の測定により、欠陥性の対称性の知見を得、格子間原子はNiでは100、Feでは110のdumbbell型であることがわかった。 LHTLにより5Kで中性子照射した試料は温度を上げることなく測定装置へ取り付け、Niでは4.2K、Feでは77Kの温度でトルク曲線により磁気異方性の測定を行なった。照射後、Niでの磁気異方性は4回対称成分のみで、誘導磁気異方性の容易軸は100方向であった。Feでは2回と4回対称成分の両方が表われ、容易軸は110方向であった。その後、等時焼鈍の結果、Niでは320K焼鈍で2回対称成分が表われ、Feでは220Kで4回対称成分が表われた。これらの結果より、Niでは焼鈍により、格子間原子は(100)面に集合してクラスターを形成するが、成長するにしたがい(111)面上に移りフランク型転移ループに成長する。Feでは集合面を(110)面より(111)面に変ることがわかった。

論文

A Study of defect structures in fast neutron irradiated nickel at low temperature using magnetic anisotropy measurements

前田裕司; 小野文久*

Journal of the Physical Society of Japan, 55(1), p.193 - 199, 1986/00

https://doi.org/10.1143/JPSJ.55.193

被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Multidisciplinary)

純ニッケルを5Kで高速中性子で照射した後、および5K~300Kの間で等時焼鈍した後、磁気異方性の測定を液体ヘリウム温度で行った。照射後のトルク曲線は主に4回対称成分であった。また320Kに焼鈍すると2回対称成分が現われた。これらの結果より、ニッケル中の格子間原子は100方向にスピリットしたダンベル型であり、焼鈍により、その集合面を(100)から(111)面に移り変り、クラスターおよび転位ループへ成長することがわかった。同様な実験をFeで行なった結果と比較すると、磁気異方性の大きさはニッケルの方が大きいことがわかった。

論文

Point defects and induced magnetic anisotropy in fast neutron irradiated iron

前田裕司; 小野文久*; 橘高知義*

Journal of the Physical Society of Japan, 53(12), p.4353 - 4358, 1984/00

https://doi.org/10.1143/JPSJ.53.4353

被引用回数：9 パーセンタイル：64.76(Physics, Multidisciplinary)

5Kで中性子照射した純鉄単結晶の照射による誘導磁気異方性を磁気トルク計により77Kで測定した。更に77~293Kの温度領域で等時焼鈍を行って焼鈍による誘導磁気異方性の測定も行った。照射後トルク曲線は1軸と2軸成分を含んでいた。これら照射による誘導磁気異方性によるトルク曲線および等時焼鈍によるトルク曲線の変化を解析することにより、鉄中の格子間原子は110ダンベル型であることがわかった。また格子間原子の集合過程はBulloughとPerrinによって理論的に研究された集合過程と定性的に一致することが実験的に確かめられた。

口頭

Magnetic anisotropy due to Rashba interaction in antiferromagnets

家田淳一; Barnes, S. E.*; 前川禎通

no journal, ,

Magnetic anisotropy of an antiferromagnet (AFM) with the inversion symmetry breaking (ISB) is theoretically investigated. The magnetic anisotropy energy (MAE) resulting from the Rashba spin-orbit (RSO) and s-d type exchange interactions is determined for tight binding models of AFMs. We introduce two types of the Rashba interactions: The global ISB model, representing the effect of a surface, interface, or a gating electric field, results in an easy-plane magnetic anisotropy. In contrast, for a local ISB model, i.e., for a noncentrosymmetric AFM, a perpendicular magnetic anisotropy (PMA) arises. These MAE contributions have a key role in determining the direction of the Neel order parameter in AFM nanostructures and reflect the possibility of electrical-field control of the Neel vector.

発表形式

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