〈一般研究課題〉 反強磁性スピンの低電流制御を目的とした物質開発
助 成 研 究 者

名古屋大学

浦田隆広

反強磁性スピンの低電流制御を目的とした物質開発
浦田 隆広（名古屋大学）

Search for materials to achieve a low-current control ofantiferromagnetic spins
Takahiro Urata(Nagoya University)

Abstract：
In recent years, there has been active research on replacing ferromagnetic materials used instorage medias with antiferromagnetic materials. Large number of studies have been done to control
antiferromagnetic state by application of electric currents. However, the Joule heat generated by theapplication of a large current causes energy loss, which has been a problem. In this study, ourpurpose is to search for materials that enable a low-current control of their antiferromagnetic states.
In a previous study, we found that PrMnSb2 showed complicated magnetic phase diagrams andmetamagnetic transitions associated with the two antiferromagnetic states. In such a material, we cancontrol the system close to the critical points, where the spins can be rearranged by small external
field due to the fluctuation, by applying the magnetic fields or changing temperature. It would open apossibility for a low-current control of antiferromagnetic states with an assistance of magnetic fields
or/and heats.
In this study, we grew single crystals of PrMnSb2 and CeMnSb2 and measure the magnetic andtransport properties in detail. It was found that the magnetic phase diagram of CeMnSb2 was complex
as well as PrMnSb2 but the metamagnetic transition took place for different field directions. This
reflects a difference of the magnetic anisotropies of the two materials. In addition, the magnetic phase
diagram of PrMnSb2 was expanded to three dimensions. Finally, we fabricated micron-sized devisesof PrMnSb2 to investigate the coupling between the antiferromagnetic spins and electric currents.

－ 55 －

1．はじめに1.
1. はじめに
はじめに
近年、IoT技術に代表される様に、我々の周りのあらゆるものが情報を蓄積・処理する時代が到
近年、IoT 技術に代表される様に、我々の周りのあらゆるものが情報を蓄積・処理する時代が到技術に代表される様に、我々の周りのあらゆるものが情報を蓄積・処理する時代が到
近年、IoT来しつつある。この生活変化に伴う情報量の増加は、磁気記憶媒体で支えられていると言っても過来しつつある。この生活変化に伴う情報量の増加は、磁気記憶媒体で支えられていると言っても過来しつつある。この生活変化に伴う情報量の増加は、磁気記憶媒体で支えられていると言っても過言ではない。ここで使用されている磁性材料は殆どの場合で強磁性体であるが、最近、これを反強言ではない。ここで使用されている磁性材料は殆どの場合で強磁性体であるが、最近、これを反強言ではない。ここで使用されている磁性材料は殆どの場合で強磁性体であるが、最近、これを反強磁性体に置き換える研究が活発に行われている。この理由として、反強磁性体はマクロな磁化を持磁性体に置き換える研究が活発に行われている。この理由として、反強磁性体はマクロな磁化を持磁性体に置き換える研究が活発に行われている。この理由として、反強磁性体はマクロな磁化を持たないため、外部磁場による擾乱に対して情報の保持に優れる点が挙げられる。一方、この性質はたないため、外部磁場による擾乱に対して情報の保持に優れる点が挙げられる。一方、この性質はたないため、外部磁場による擾乱に対して情報の保持に優れる点が挙げられる。一方、この性質は磁気情報の書き込みが難しいという問題の裏返しでもある。そんな中、近年特殊な磁気構造を有す磁気情報の書き込みが難しいという問題の裏返しでもある。そんな中、近年特殊な磁気構造を有す磁気情報の書き込みが難しいという問題の裏返しでもある。そんな中、近年特殊な磁気構造を有す反強磁性体に、直流電流を印加することで磁気情報を制御できることが報告され、注目を集めてい反強磁性体に、直流電流を印加することで磁気情報を制御できることが報告され、注目を集めてい反強磁性体に、直流電流を印加することで磁気情報を制御できることが報告され、注目を集めている[1]。しかし、大電流の印可によって生じるジュール熱がエネルギー損失となり、問題となっている[1]。しかし、大電流の印可によって生じるジュール熱がエネルギー損失となり、問題となってる[1]。しかし、大電流の印可によって生じるジュール熱がエネルギー損失となり、問題となっている。
いる。
る。
そこで本研究では、熱及び磁場の効果を補助的
そこで本研究では、熱及び磁場の効果を補助的な
そこで本研究では、熱及び磁場の効果を補助的な場として用いた反強磁性スピンの低電流制御手場として用いた反強磁性スピンの低電流制御手法をな場として用いた反強磁性スピンの低電流制御手法を実現するための物質開発を行う。これまでに実現するための物質開発を行う。これまでに我々は、法を実現するための物質開発を行う。これまでに我々は、反強磁性体
PrMnSb
我々は、反強磁性体
PrMnSb22 において、複数の反において、複数の反反強磁性体PrMnSb
2 において、複数の反強磁性相に強磁性相に起因するメタ磁性転移を観測し、温度強磁性相に起因するメタ磁性転移を観測し、温度起因するメタ磁性転移を観測し、温度（T ）-磁場（H ）図1．P
磁場は(a)結晶の2 の磁気相図の模式図.
PrMnSbの磁気相図の模式図.
磁場は2
図 1.
1.rMnSb
PrMnSb2 の磁気相図の模式図. 磁場は(T)-磁場(H)平面上で磁気相図を明らかにしてきた 図(T)-磁場(H)平面上で磁気相図を明らかにしてきた平面上で磁気相図を明らかにしてきた[2]。図1に磁c軸もしくは(b)[110]方向に印可している. MMTはメ(a)結晶のタ磁性転移を表す.
Mn-ROはMnモーメントが再配(a)結晶の cc 軸もしくは(b)[110]方向に軸もしくは(b)[110]方向に[2]。図[2]。図 1
1 に磁気相図の模式図を示した。さらに、に磁気相図の模式図を示した。さらに、気相図の模式図を示した。さらに、この物質は、電向する領域.
印可している.
印可している. MMT
MMT はメタ磁性転移
はメタ磁性転移
この物質は、電流によって反強磁性スピンに有効
この物質は、電流によって反強磁性スピンに有効流によって反強磁性スピンに有効的な磁場が生じるを表す.
を表す. Mn-RO
Mn-RO はは Mn
Mn モーメントが再モーメントが再的な磁場が生じる条件を満たしている。本研究で的な磁場が生じる条件を満たしている。本研究で条件を満たしている。本研究では、この複雑な磁気相図を利用して、反強磁性スピンの制御を低電配向する領域.
配向する領域.
は、この複雑な磁気相図を利用して、反強磁性スは、この複雑な磁気相図を利用して、反強磁性ス流で行える可能性を検討する。特に、磁気臨界点の周辺では揺らぎが大きくなることから、小さなピンの制御を低電流で行える可能性を検討する。特に、磁気臨界点の周辺では揺らぎが大きくなるピンの制御を低電流で行える可能性を検討する。特に、磁気臨界点の周辺では揺らぎが大きくなる外場でもスピンの向きが変わりやすいことを利用する。磁気臨界点は、温度変化もしくは磁場印可ことから、小さな外場でもスピンの向きが変わりやすいことを利用する。磁気臨界点は、温度変化ことから、小さな外場でもスピンの向きが変わりやすいことを利用する。磁気臨界点は、温度変化で到達可能であることから、熱及び磁場が補助的な場として働くことになる。また、対象をもしくは磁場印可で到達可能であることから、熱及び磁場が補助的な場として働くことになる。まもしくは磁場印可で到達可能であることから、熱及び磁場が補助的な場として働くことになる。ま
LnMnSb（Ln : ランタノイド元素）に広げ、磁気相図の解明および、電流印可の効果を検証する。
2系
た、対象をた、対象を LnMnSb
LnMnSb22 系（Ln系（Ln :: ランタノイド元素）に広げ、磁気相図の解明および、電流印可の効果ランタノイド元素）に広げ、磁気相図の解明および、電流印可の効果を検証する。
を検証する。
２．試料及び実験方法
2.1 結晶・磁気構造
2. 試料及び実験方法
2.
試料及び実験方法
図2にPrMnSb
2 の結晶・磁気構造を示す。結晶構造は正方晶に
2.1
2.1 結晶・磁気構造
結晶・磁気構造
属し、空間群はP4/nmmである。LnMnSb2 系（Ln : ランタノイド
図
図22にに PrMnSb
PrMnSb22 の結晶・磁気構造を示す。結晶構造は正方の結晶・磁気構造を示す。結晶構造は正方元 素）は、 全 て 同 じ 結 晶 構 造 を 持 つ こ と が 知 ら れ て い る。
晶に属し、空間群は晶に属し、空間群は P4/nmm
P4/nmm である。LnMnSbである。LnMnSb22 系（Ln系（Ln :: ランランPrMnSb2 は、粉末中性子回折実験により、磁気構造が決定されタノイド元素）は、全て同じ結晶構造を持つことが知られてタノイド元素）は、全て同じ結晶構造を持つことが知られてている[3]。室温から温度低下に伴い、まず190K付近でMn由来いる。PrMnSbいる。PrMnSb22 は、粉末中性子回折実験により、磁気構造がは、粉末中性子回折実験により、磁気構造がのモーメントのみが反強磁性秩序するAFM I相に転移し、より決定されている[3]。室温から温度低下に伴い、まず決定されている[3]。室温から温度低下に伴い、まず 190
190 K
K付付
低温の32K付近でPrのモーメントも秩序する（AFM II相）。磁
近で近で Mn
Mn 由来のモーメントのみが反強磁性秩序する由来のモーメントのみが反強磁性秩序する AFM
AFM II 相相気相転移に伴い、単位胞はc軸方向に2倍になる。に転移し、より低温のに転移し、より低温の 3232 K
K 付近で付近で Pr
Pr のモーメントも秩序すのモーメントも秩序す 図2．PrMnSb2の結晶及び磁気構造．黒図 2. PrMnSb
PrMnSb22 の結晶及び磁気構の結晶及び磁気構
枠は単位胞である.
る（AFM（AFM IIII 相）相）。
。磁気相転移に伴い、磁気相転移に伴い、単位胞は単位胞は cc 軸方向に軸方向に 22倍倍 図 2.
る造.
黒枠は単位胞である.
2.2 単結晶育成
造. 黒枠は単位胞である.になる。になる。
本研究では、PrMnSb2 及びCeMnSb2 の単結晶育成を行った。まずSnをフラックスとして用いて育成を行い、単結晶試料を得ることが出来た。また、原料を化学量論比で混合し、冷却速度を落と
22－ 56 －2.2 単結晶育成
すことによっても単結晶試料が得られることが分かった。この手法で得られた試料はSnフラック
本研究では、PrMnSb2 及び CeMnSb2 の単結晶育成を行った。まず Sn をフラックスとして用いて2.2 単結晶育成
ス法のものよりも薄く、磁化測定などある程度の重量が必要な測定には向かないものの、後に述べ育成を行い、単結晶試料を得ることが出来た。また、原料を化学量論比で混合し、冷却速度を落と
本研究では、PrMnSb2 及び CeMnSb2 の単結晶育成を行った。まず Sn をフラックスとして用いてる集束イオンビームによる加工には適したものであった。単結晶はいずれの手法で得られた試料もすことによっても単結晶試料が得られることが分かった。この手法で得られた試料は Sn フラック
育成を行い、単結晶試料を得ることが出来た。また、原料を化学量論比で混合し、冷却速度を落とMnが少量欠損していることが分かった。この欠損は過去の多結晶を用いた先行研究でも見られてス法のものよりも薄く、磁化測定などある程度の重量が必要な測定には向かないものの、後に述べすことによっても単結晶試料が得られることが分かった。この手法で得られた試料はSn フラックいる[4]。
る集束イオンビームによる加工には適したものであった。単結晶はいずれの手法で得られた試料もス法のものよりも薄く、磁化測定などある程度の重量が必要な測定には向かないものの、後に述べMn が少量欠損していることが分かった。この欠損は過去の多結晶を用いた先行研究でも見られてる集束イオンビームによる加工には適したものであった。
単結晶はいずれの手法で得られた試料もいる[4]。
2.3Mn実験方法が少量欠損していることが分かった。この欠損は過去の多結晶を用いた先行研究でも見られて試料の結晶性評価には面直X線回折および透過ラウエ測定を用い、組成に関してはエネルギー分いる[4]。

2.3 実験方法
散型X線分光から評価した。電気輸送特性および磁化の測定は申請者が所属する研究室にて保有す試料の結晶性評価には面直 X 線回折および透過ラウエ測定を用い、組成に関してはエネルギーる日本カンタムデザイン社製PPMS及びMPMSを用いて行った。集束イオンビームによる微細加2.3 実験方法
分散型 X 線分光から評価した。電気輸送特性および磁化の測定は申請者が所属する研究室にて保試料の結晶性評価には面直X 線回折および透過ラウエ測定を用い、組成に関してはエネルギー工は名古屋大学の超高圧電顕施設にて行った。
有する日本カンタムデザイン社製
PPMS 及び MPMS を用いて行った。集束イオンビームによる微分散型
X 線分光から評価した。電気輸送特性および磁化の測定は申請者が所属する研究室にて保細加工は名古屋大学の超高圧電顕施設にて行った。
有する日本カンタムデザイン社製
PPMS 及び MPMS を用いて行った。集束イオンビームによる微３．実験結果細加工は名古屋大学の超高圧電顕施設にて行った。
3.1
磁化および磁気抵抗効果
3. 実験結果
ここでは、CeMnSb
2 の結果について述べる。PrMnSb 2 に関して
3.1 磁化および磁気抵抗効果
3. 実験結果
は、既に磁気相図を発表済みである（模式図として、図1参照）が、
 ここでは、CeMnSb2 の結果について述べる。PrMnSb2 に関し
3.1 磁化および磁気抵抗効果それと比較して異なる振る舞いが得られた。図3に、4.2 Kで測定しては、既に磁気相図を発表済みである（模式図として、図 ここでは、CeMnSb2 の結果について述べる。PrMnSb2 に関し 1 参
た、磁場をc軸もしくはab面に平行に印可して測定した磁化(M)の磁照）が、それと比較して異なる振る舞いが得られた。図
3 に、ては、既に磁気相図を発表済みである（模式図として、図1参場依存性を示す。H∥abの結果を見ると、磁場に対して急峻に磁化4.2 K で測定した、磁場を c 軸もしくは ab 面に平行に印可して照）が、それと比較して異なる振る舞いが得られた。図3 に、が上昇し、またヒステリシスループを描くことが分かる。これは磁|| ab の結果を見ると、4.2 K測定した磁化(M)の磁場依存性を示す。Hで測定した、磁場を c 軸もしくは ab 面に平行に印可して場 印 可 に よ っ て メ タ 磁 性 転 移 が 生 じ て い る こ と を 示 し て い る。
磁場に対して急峻に磁化が上昇し、またヒステリシスループを測定した磁化(M)の磁場依存性を示す。H|| ab の結果を見ると、
PrMnSb2 では、同じ温度においてはH∥abの時にのみに生じること
図３．
eMn 0.830.83
SbSb
2 の磁化の磁場
図 3.CCeMn
2 の磁化の描くことが分かる。これは磁場印可によってメタ磁性転移が生磁場に対して急峻に磁化が上昇し、またヒステリシスループを依存性.
から、これらの物質間で磁気異方性が異なっていることが示唆され図 3. CeMn磁場依存性.
0.83Sb2 の磁化の描くことが分かる。これは磁場印可によってメタ磁性転移が生る。
磁場依存性.

図 4. CeMn0.83Sb2 の磁化（上段）および磁気抵抗効果（下段）の磁場依存性.
（上段）および磁気抵抗効果（下段）の磁場依存性.
図4.0.83
CeMn
0.83 Sb 2 の磁化図 4. CeMn
Sb2 の磁化（上段）および磁気抵抗効果（下段）の磁場依存性.

33－ 57 －じていることを示している。PrMnSb2 では、同じ温度においては H || ab の時にのみに生じることから、これらの物質間で磁気異方性が異なっていることが示唆される。
じていることを示している。PrMnSb2 では、同じ温度においては H || ab の時にのみに生じることか
図4に、様々な温度で測定したCeMn0.83 Sb2 の磁化（上段）および磁気抵抗効果（下段）の磁場依存性
 図 4 に、様々な温度で測定した CeMn0.83Sb2 の磁化（上段）および磁気抵抗効果（下段）の磁場ら、これらの物質間で磁気異方性が異なっていることが示唆される。
を示す。120及び150Kにおいて、高磁場で磁化と磁気抵抗効果ともに急峻な変化がみられる。こ及び 150 K において、高磁場で磁化と磁気抵抗効果ともに急峻な変化がみられ
 依存性を示す。120
図 4 に、様々な温度で測定した
CeMn0.83Sb2 の磁化（上段）および磁気抵抗効果（下段）の磁場れは一般的なCeモーメントの秩序温度と比較すると高いことから、Mnのモーメントに起因するメる。これは一般的なモーメントの秩序温度と比較すると高いことから、Mnのモーメントに起依存性を示す。120及びCe150
K において、高磁場で磁化と磁気抵抗効果ともに急峻な変化がみられタ磁性転移が生じていると考えられる。
因するメタ磁性転移が生じていると考えられる。
る。これは一般的な
Ce モーメントの秩序温度と比較すると高いことから、Mn のモーメントに起因するメタ磁性転移が生じていると考えられる。
3.23.2
CeMnSb
CeMnSb2 の磁気相図
2 の磁気相図
CeMnSb2 における磁化の温度と磁場依存性から転移点を
CeMnSbにおける磁化の温度と磁場依存性から転移点
3.2 CeMnSb
22の磁気相図
見積もり、得られた磁気相図を図5に示す。低温で3つの反を見積もり、得られた磁気相図を図 5 に示す。低温で 3 つ
CeMnSb2 における磁化の温度と磁場依存性から転移点強磁性相の存在が明らかになった。磁場印可の方向に依存の反強磁性相の存在が明らかになった。
磁場印可の方向にを見積もり、得られた磁気相図を図 5 に示す。
低温で 3 つし、現れる相境界の形状は大きく異なることが見て取れる。
依存し、現れる相境界の形状は大きく異なることが見て取の反強磁性相の存在が明らかになった。
磁場印可の方向に
PrMnSb2 でも異方的な磁気相図が観測されたが、メタ磁性れる。PrMnSb
2 でも異方的な磁気相図が観測されたが、メ依存し、現れる相境界の形状は大きく異なることが見て取転移が生じる磁場の向きはPr系とCe系で異なっている。こタ磁性転移が生じる磁場の向きはPr 系と Ce 系で異なっれる。PrMnSb
2 でも異方的な磁気相図が観測されたが、メれは先述の通り、磁気異方性が異なることに起因しているている。これは先述の通り、磁気異方性が異なることに起タ磁性転移が生じる磁場の向きはPr 系と Ce 系で異なっと考えられるが、現在その起源について考察を行っている。
因していると考えられるが、現在その起源について考察をている。
これは先述の通り、磁気異方性が異なることに起また、相転移の次数に関しても明らかではなく、今後は比行っている。また、相転移の次数に関しても明らかではな
因していると考えられるが、現在その起源について考察をく、今後は比熱などの相転移に対して敏感な測定手法を用熱などの相転移に対して敏感な測定手法を用いて磁気相図行っている。
また、相転移の次数に関しても明らかではないて磁気相図についてさらなる知見を得る予定である。
についてさらなる知見を得る予定である。
く、今後は比熱などの相転移に対して敏感な測定手法を用いて磁気相図についてさらなる知見を得る予定である。
PrMnSb2 の 3 次元磁気相図
3.33.3
PrMnSb
2 の3次元磁気相図

図 5. 磁化の温度依存性（M-T）及び図5．
磁化の温度依存性（M-T）
及び磁場依磁場依存性（M-H）から得られ
図5. 磁化の温度依存性（M-T）及び存性（M-H）
から得られたCeMn 0.83 Sb 2のた CeMn
0.83Sb2 の磁気相図. F磁場依存性（M-H）から得られ磁気相図.
F-FMは強制強磁性を表す
は強制強磁性を表す
たFM
CeMn
0.83Sb2 の磁気相図. FFM は強制強磁性を表す

3.3 PrMnSb2 の 3 次元磁気相図

図6．様々な磁場印可角度（θ）
で測定した
図 6. 様々な磁場印可角度( )で磁気抵抗効果の磁場微分の磁場依存
測定結果は一定値ずつ縦方向に測定した磁気抵抗効果の
図 6.性.様々な磁場印可角度( )でずらして表示している. (a)-(e)はそれぞ磁場微分の磁場依存性.
れ50,35, 25, 15, 4.2 Kにおける測定
測定した磁気抵抗効果の結果である.

測定結果は一定値ずつ縦磁場微分の磁場依存性.
方向にずらして表示して測定結果は一定値ずつ縦いる. (a)-(e)はそれぞれ 50,方向にずらして表示して35, 25,15, 4.2 K におけるいる.
(a)-(e)はそれぞれ50,35,測定結果である.
25, 15, 4.2 K における測定結果である.
これまで我々は、PrMnSb2 において磁場がa軸、c軸、[110]方向を向くときの(磁場)-(温度)空間で4の磁気相図を明らかにしてきた。本研究では、これを3次元に拡張すべく、それ以外の任意の方向
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 これまで我々は、PrMnSb2 において磁場が a 軸、c 軸、[110]方向を向くときの(磁場)-(温度)空間での磁気相図を明らかにしてきた。本研究では、これを 3 次元に拡張すべく、それ以外の任意の方向に磁場を印可して磁気抵抗効果を測定した。図 6 に、様々な磁場印可角度( )で測定した磁気抵に磁場を印可して磁気抵抗効果を測定した。図6に、様々な磁場印可角度（θ）で測定した磁気抵抗抗効果の磁場微分の磁場依存性を示す。角度は c 軸から[110]方向に測った角度である。メタ磁性効果の磁場微分の磁場依存性を示す。角度θはc軸から[110]方向に測った角度である。メタ磁性転転移が生じ、急激に磁気抵抗効果が変化するとき、それは磁気抵抗効果の微分には負のピークとし移が生じ、急激に磁気抵抗効果が変化するとき、それは磁気抵抗効果の微分には負のピークとしてて現れる。
それぞれの曲線に現れる極小値の位置に縦棒で印を示している。この結果は、T-H -H現れる。それぞれの曲線に現れる極小値の位置に縦棒で印を示している。この結果は、T-Hc -H[110]c［110］

空間における磁気相図のT 一定の断面図とみなすことが出来る。以上を組み合わせ、3 次元相図を空間における磁気相図のT一定の断面図とみなすことが出来る。以上を組み合わせ、3次元相図を作成することができた。現在、この成果に関する論文を査読付き雑誌に投稿中である。
作成することができた。現在、この成果に関する論文を査読付き雑誌に投稿中である。
3.4 集束イオンビームによる微細加工
3.4 集束イオンビームによる微細加工
図7に、集束イオンビー
 図 7 に、集束イオンビーム
ム（FIB）に よ り 加
工した（FIB）により加工した
PrMnSb
2
PrMnSb 2 の電子顕微鏡像の電子顕微鏡像を示す。様々なを示す。様々なビーム条ビーム条件と試料の選定を行い件と試料の選定を行い得得られたデバイスである。特定

ら れ た デ バ イ ス で あ る。の結晶軸と平行に電流を印可

特定の結晶軸と平行に電し、かつ電流密度を上昇させる流を印可し、かつ電流密ために、試料形状を細く加工し、度 を 上 昇 さ せ る た め に、

図7．
束イオンビームにより加工した
図 7.集集束イオンビームによPrMnSb 2 の電子顕微鏡像.

電極はホールバー形状に成形した。

り加工した PrMnSb2

試料形状を細く加工し、電極はホールバー形状に成形した。の電子顕微鏡像.

図8．加工後のPrMnSb2の電気抵抗の

図 8.温度依存性.
加工後の PrMnSb2 の電気抵抗の温度依存性.

FIBによる加工が試料の伝導特性に影響を与えている可能性を検討するために、電気抵抗の温度FIB による加工が試料の伝導特性に影響を与えている可能性を検討するために、電気抵抗の温度依存性を測定したものを図8に示す。電気抵抗は図7中の上下二つの電圧端子（Bridge 1, 2）を用い依存性を測定したものを図8 に示す。電気抵抗は図 7 中の上下二つの電圧端子（Bridge 1, 2）を用て測定した。その結果、Mnモーメントの反強磁性転移に対応する明瞭なキンクが観測され、バルいて測定した。その結果、Mnモーメントの反強磁性転移に対応する明瞭なキンクが観測され、バク試料と同様の温度依存性を示すことが分かった。また、Bridge1, 2の間に差がほとんど見られないことから、電流は試料部分に流れており、短絡経路が無いことが示唆される。今後は、この試ルク試料と同様の温度依存性を示すことが分かった。また、Bridge
1, 2 の間に差がほとんど見られ料を用いて、電流印可の効果を調べていく予定である。
ないことから、電流は試料部分に流れており、短絡経路が無いことが示唆される。今後は、この試料を用いて、電流印可の効果を調べていく予定である。
４．総括

4 総括

本研究では、反強磁性スピンの定電流制御を念頭に、PrMnSb 2 及びCeMnSb 2 の物質開発を行った。CeMnSb 2 に関しては、磁化測定から磁気相図を解明した。その結果、PrMnSb2 と同じく複雑

 本研究では、反強磁性スピンの定電流制御を念頭に、PrMnSb2 及び CeMnSb2 の物質開発を行っな相境界の形状が明らかとなった。CeMnSb 2 に関しては、c軸と［110］方向の間の任意の方向に磁た。CeMnSb2 に関しては、磁化測定から磁気相図を解明した。その結果、PrMnSb2 と同じく複雑な場を印可し磁気抵抗効果を測定することにより、3次元磁気相図の解明を行った。以上の磁気相図相境界の形状が明らかとなった。CeMnSb2 に関しては、c 軸と[110]方向の間の任意の方向に磁場をを基に、電流印可の効果を検証するため、本研究では、さらに集束イオンビームを用いた微細加工印可し磁気抵抗効果を測定することにより、3 次元磁気相図の解明を行った。以上の磁気相図を基を行った。また、この加工による伝導特性への影響は殆どないことが分かった。本研究の期間内でに、電流印可の効果を検証するため、本研究では、さらに集束イオンビームを用いた微細加工を行
は、電流による磁気特性の制御を検証するまでは至らなかったが、その基礎となる磁気相図の情報った。また、この加工による伝導特性への影響は殆どないことが分かった。本研究の期間内では、と、加工の実験技術を得ることが出来た。
電流による磁気特性の制御を検証するまでは至らなかったが、その基礎となる磁気相図の情報と、加工の実験技術を得ることが出来た。
参考文献
［1］P. Wadley et al., Science 351, 587 (2016).

参考文献 ［2］Y. Takahashi, T. Urata, and H. Ikuta, Phys. Rev. B 104, 054408 (2021).

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［3］S. K. Malik et al., J. Appl. Phys. 91, 7842 (2002).
［4］O. Sologub, K. Hiebl, and O. Bodak, J. Alloys Compd. 227, 40 (1995).

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