阪大,磁気ゆらぎを利用し巨大磁気抵抗効果を観測

大阪大学の研究グループは,フラストレート磁性体と呼ばれる磁気ゆらぎの強い結晶を用いて,単一結晶のみで巨大磁気抵抗効果の観測に初めて成功した(ニュースリリース)。

巨大磁気抵抗効果とは,磁気をもつ鉄やコバルトのような磁性薄膜と,磁気を持たない銅のような非磁性薄膜を何層も重ねた系で実現する現象で,身近なところではハードディスクドライブの読み取りヘッドにも応用され,2007年のノーベル物理学の受賞対象にもなっている。通常巨大磁気抵抗効果には,2種類以上の物質が用いられ,さらに高度な成膜技術が必要だった。

そこで研究グループは,フラストレート磁性体と呼ばれる磁気ゆらぎが強い磁性体に着目し,単一結晶のみでの巨大磁気抵抗効果の観測を目指した。一般にフラストレート磁性体には,電気を流す物質は多くない。しかし,近年の物質開発技術の向上とともに,電気を流すフラストレート磁性体が発見されてきており,フラストレート磁性体を電気的に研究する機運が高まっている。

先行研究では,フラストレート磁性体の純良結晶が得られていないことが巨大な磁気抵抗効果を測定する上で問題だったが,研究グループはその物質をμmサイズに微細化することで,純良な結晶を抽出することができた。この純良な結晶で磁気抵抗を測定した結果,これまでより弱い磁場で,しかも単一結晶のみで,従来の磁性体と比べて10倍以上大きな磁気抵抗を観測することに成功した。

さらに,理論モデルと比較することで,研究で得られた磁気抵抗が磁気ゆらぎに起因するものであることを明らかにした。単一結晶かつ低磁場で巨大磁気抵抗効果を示す物質はこれまで報告はなかった。これは,単一結晶のみを利用した磁気メモリデバイスへの応用につながる大きな一歩だとしている。

キーワード:

関連記事

  • 筑波大ら,マルチフェロイック物質を100fs光制御

    筑波大ら,マルチフェロイック物質を100fs光制御

    東京科学大学,筑波大学,東北大学,名古屋大学,名古屋工業大学は,マルチフェロイック物質であるBiFeO3の単結晶薄膜を時間幅100fsの光パルスで励起することで,分極の大きさをパルス幅以内の時間で室温でも操作できることを…

    2024.12.09
  • 東北大,光電融合の不揮発性磁気メモリ材料を開発

    東北大学,韓国科学技術院(KAIST),米マサチューセッツ工科大学(MIT)と協力し,光で情報記録が可能であるコバルト/白金構造が,今回電気でも効率的情報記録できることを示し,光ファイバーからでも電気配線からでもデータを…

    2023.07.06
  • 東北大ら,相変化メモリの消費電力減に新材料発見

    東北大学,産業技術総合研究所,慶應義塾大学は,次元層状物質であるNbTe4が,アモルファス/結晶相変化により,一桁以上の大きな電気抵抗変化を生じることを発見した(ニュースリリース)。 外場によって生じる相の変化により大き…

    2023.07.03
  • 京大ら,トポロジカル性のスイッチ効果を室温で実現

    京都大学と筑波大学は,21世紀の新しい物質「トポロジカル量子物質」の一種である「トポロジカル結晶絶縁体」を用いて,そのトポロジカル性に由来する新奇なスイッチング効果を室温で実現することに成功した(ニュースリリース)。 「…

    2023.03.02
  • 阪大,300℃超に耐える抵抗変化型メモリ素子を実現

    大阪大学の研究グループは,抵抗変化型メモリ素子であるメモリスタを高温で動作させることに世界で初めて成功した(ニュースリリース)。 シリコントランジスタの動作温度は,シリコン半導体の物性値(主にバンドギャップ)から200℃…

    2023.02.08

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア