強い強磁性/弱い強磁性から成る多層構造における温度制御の層間交換結合:Curie温度の熱磁気的スイッチ

KRAVETS A.F.; KRAVETS A.F.; TIMOSHEVSKII A.N.; YANCHITSKY B.Z.; BERGMANN M.A.; BUHLER J.; ANDERSSON S.; KORENIVSKI V.

文献

J-GLOBAL ID：201302243442109367 整理番号：13A0349688

強い強磁性/弱い強磁性から成る多層構造における温度制御の層間交換結合:Curie温度の熱磁気的スイッチ

Temperature-controlled interlayer exchange coupling in strong/weak ferromagnetic multilayers: A thermomagnetic Curie switch

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資料名：
巻： 86 号： 21 ページ： 214413.1-214413.7 発行年： 2012年12月
JST資料番号： D0746A ISSN： 1098-0121 CODEN： PRBMDO 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

層間交換結合は,磁場センサー,磁気記録および磁気ランダムアクセスメモリーなどの大規模な工業的応用を目指して開発された磁気多層構造の持つ重要な性質の一つである。多くの場合,外部磁場,あるいはスピン偏極電流の影響下における系の磁化スイッチングの制御に基づいている。振動的な層間交換結合は,伝導電子が媒介する強磁性層間のスピン移動に起因し,非磁性の金属スペーサーの厚さを適当に選ぶことによって,大きさを正,あるいは負に設定できる。本稿では,弱い強磁性スペーサーのCurie点を介した強い強磁性/弱い強磁性/強い強磁性から成る三重層の駆動に基づく層間交換結合を研究した結果を報告する。外側の強い強磁性層間の交換結合は,スイッチのオン-オフ,あるいは温度を制御することによって,大きさを連続的に変えることが可能である。様々な組成を持つNi-Cu合金をスペーサー材として採用し,近接効果誘起の磁性およびスペーサーを介する層間交換結合の効果を,第一原理からモデル化した。このモデルでは,非磁性のCuの最近接濃度に対する熱スピン揺動だけでなく,Niの原子モーメントの依存性も考慮に入れた。構造における有効交換相互作用の均一性の改善と熱磁気的スイッチング特性の大幅な改善を目指して,界面におけるNi濃度の低い組成に勾配のあるスペーサーを提案した。報告された多層材料は,熱磁気的Curieスイッチング動作を基本とするセンサー,発振器,およびメモリー素子などの様々な磁気素子の基礎となると思われる。

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磁性理論

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