慶應義塾大学学術情報リポジトリ(KOARA)KeiO Associated Repository of Academic resources

慶應義塾大学学術情報リポジトリ(KOARA)

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KAKEN_18H01485seika  
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KAKEN_18H01485seika.pdf
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Release Date
 
Title
Title 磁気トンネル接合における電圧誘起型巨大磁気キャパシタンス効果の発現  
Kana ジキ トンネル セツゴウ ニ オケル デンアツ ユウキガタ キョダイ ジキ キャパシタンス コウカ ノ ハツゲン  
Romanization Jiki tonneru setsugō ni okeru den'atsu yūkigata kyodai jiki kyapashitansu kōka no hatsugen  
Other Title
Title Observation of voltage-induced large magnetocapacitance effect in magnetic tunnel junctions  
Kana  
Romanization  
Creator
Name 海住, 英生  
Kana カイジュウ, ヒデオ  
Romanization Kaijū, Hideo  
Affiliation 慶應義塾大学・理工学部 (矢上) ・准教授  
Affiliation (Translated)  
Role Research team head  
Link 科研費研究者番号 : 70396323

Name 西井, 準治  
Kana ニシイ, ジュンジ  
Romanization Nishii, Junji  
Affiliation 北海道大学・電子科学研究所・教授  
Affiliation (Translated)  
Role Research team member  
Link 科研費研究者番号 : 60357697

Name 長浜, 太郎  
Kana ナガハマ, タロウ  
Romanization Nagahama, Tarō  
Affiliation 北海道大学・工学研究院・准教授  
Affiliation (Translated)  
Role Research team member  
Link 科研費研究者番号 : 20357651

Name  
Kana  
Romanization  
Affiliation  
Affiliation (Translated)  
Role  
Link  
Edition
 
Place
 
Publisher
Name  
Kana  
Romanization  
Date
Issued (from:yyyy) 2021  
Issued (to:yyyy)  
Created (yyyy-mm-dd)  
Updated (yyyy-mm-dd)  
Captured (yyyy-mm-dd)  
Physical description
1 pdf  
Source Title
Name 科学研究費補助金研究成果報告書  
Name (Translated)  
Volume  
Issue  
Year 2020  
Month  
Start page  
End page  
ISSN
 
ISBN
 
DOI
URI
JaLCDOI
NII Article ID
 
Ichushi ID
 
Other ID
 
Doctoral dissertation
Dissertation Number  
Date of granted  
Degree name  
Degree grantor  
Abstract
近年、磁場によりキャパシタンス(=電気容量)が変化する磁気キャパシタンス効果は、高感度磁気センサ、省エネメモリ、大容量蓄電材料への応用が期待されていることから、国内外で大きな注目を集めている。中でも、2層の磁性体の間に絶縁体が挟まれた磁気トンネル接合(MTJ)は、室温にて巨大なトンネル磁気キャパシタンス(TMC)効果を示すことから盛んに研究が進められている。本研究課題では、絶縁層としてMgOを用いたMTJを作製し、TMC効果の電圧依存性を調べた。その結果、室温にて300%を超えるTMC効果の観測に初めて成功し、そのメカニズムが拡張デバイ・フレーリッヒモデルで説明できることがわかった。
Magnetocapacitance (MC) effect has attracted much attention due to their potential applications as highly-sensitive magnetic sensors, high-frequency devices and energy storage materials. The MC effect has been observed in multiferroic materials, spintronic devices and magnetic supercapacitors. Here we focus on magnetic tunnel junctions (MTJs) in spintronic devices, and we report a new phenomenon, in which the tunneling magnetocapacitance (TMC) increases with biasing voltage in MgO-based MTJs. We have observed a maximum TMC value of beyond 300%, which is the largest voltage-induced TMC effect ever reported for MTJs. We have found excellent agreement between theory and experiment using extended Debye-Frohlich model. Based on our calculation, we predict that the TMC ratio could reach 1000% in MTJs. Our work has provided a new understanding on AC spin-dependent transports in spintronic devices, and the results reported here may open a novel pathway for spintronics applications.
 
Table of contents

 
Keyword
スピントロニクス  

磁性薄膜  

誘電体  

交流インピーダンス特性  

電気容量  
NDC
 
Note
研究種目 : 基盤研究 (B) (一般)
研究期間 : 2018~2020
課題番号 : 18H01485
研究分野 : 応用物理
 
Language
日本語  

英語  
Type of resource
text  
Genre
Research Paper  
Text version
publisher  
Related DOI
Access conditions

 
Last modified date
May 17, 2022 13:20:33  
Creation date
May 17, 2022 13:20:33  
Registerd by
mediacenter
 
History
May 17, 2022    インデックス を変更
 
Index
/ Public / Grants-in-Aid for Scientific Research / Fiscal year 2020 / Japan Society for the Promotion of Science
 
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