電子の電荷とスピン自由度を利用する磁気物性研究「スピントロニクス」には大きな期待が寄せられてきた。
ナノテクノロジーを利用するナノスピントロニクスは
(1)金属多層膜や非磁性絶縁膜の超高真空薄膜結晶成長を用いた新物質創成、
(2)新物質における磁気抵抗効果やスピントルク等の新規応用物性の発見、
(3)これらを利用したナノ素子の研究から構成される。代表例として磁気抵抗素子の研究があり、
ハードディスクドライブの磁気ヘッドや不揮発性メモリの研究開発が精力的に行われてきた[1]。
本講演ではこのナノスピントロニクスの潮流の中で
講演者が注力してきた金属/絶縁体ヘテロエピタキシャル接合における界面磁気物性の研究を紹介する。
具体的にはCoFeB/MgO界面を有する磁気抵抗素子の高性能化[2]、電界によるFe/MgO界面の垂直磁気異方性や
Dzyaloshinskii-Moriya相互作用の電界変調を利用した新規スピン操作方法[3,4]、
放射光Ｘ線を用いた界面磁気物性変調の分光研究[4]等をナノサイエンスにおける立ち位置や技術的側面も含めて紹介する。
[1] S. Yuasa and D. D. Djayaprawira, J. Phys. D: Appl. Phys. 40, R337 (2007).
[2] S. Miwa et al., Nature Mater. 13, 50 (2014).
[3] T. Nozaki, SM et al., Nature Phys. 8, 491 (2012).
[4] K. Nawaoka, SM et al., Appl. Phys. Express 8, 063004 (2015).
[5] S. Miwa et al., Nature Commun. in press.