ナノ構造磁気科学研究室

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准教授:細糸 信好

hosoito@ms.naist.jp

 

講座概要

本講座では真空蒸着法、スパッタ法などで金属磁性薄膜・多層膜を作製し、ナノ薄膜に特有な磁気現象、薄膜の構造と磁性の関連などについての基礎的な研究を行なっている。放射光X線を用いたナノ構造磁性の研究が本講座の大きな特徴である。ナノ領域では、磁性層に接した非磁性層にも磁性が生じる。元素選択的な磁気構造解析が可能なX線分光法、共鳴X線磁気散乱法の開発、測定技術の改良、高感度化、解析法の精密化などを行い、スピンエレクトロニクスにとって重要な「非磁性層の磁性」や「伝導電子の磁性」の研究を進めている。また、「元素選択的な磁化測定」を活用して磁気記録材料と密接な関係がある磁性複合膜の研究を行なっている。

 

主な研究分野

大きさが制限された系の構造、磁気構造、磁気物性の関連に着目して以下のような研究を行っている。

         磁性/磁性多層膜の元素ごとの磁気状態

         磁性/非磁性多層膜の磁気結合と輸送現象(巨大磁気抵抗効果、間接交換結合、量子井戸状態、スピンエレクトロニクス)

         エピタキシャル磁性/非磁性多層膜の非磁性層精密磁気構造解析

         間接交換結合系の非磁性層磁気分極構造とその磁場変化

         磁気数層膜の磁気結合、磁気異方性、交換バイアス効果、磁化過程

         界面磁性、ナノ磁性

         シンクロトロン放射光を利用した磁性測定技術(新しい実験技術・装置の開発、解析法の開発)

 

研究設備

電子ビーム加熱超高真空蒸着装置、マルチターゲット・スパッタリング装置、温度可変振動試料型磁気測定装置、磁気抵抗測定装置、原子間力顕微鏡/磁気力顕微鏡、X線反射率測定装置、粉末X線回折装置、放射光X線散乱実験用電磁石(二台)、CCD二次元X線検出器

 

共同研究・社会活動など

共同研究:アルゴンヌ国立研究所(合衆国)、高輝度光科学研究センター(SPring-8)、東北大学工学研究科、京都大学化学研究所など

所属学会:日本物理学会、日本磁気学会

 


 


図1.共鳴X線磁気散乱測定装置

(SPring-8)


 


2.交換バイアス膜の反強磁性MnIr層に誘起された非補償磁化による磁気散乱プロファイル(Ir L3吸収端)


 


3Fe/Au多層膜中のAu層に誘起された磁気構造の磁場変化