スピンダイナミックス

摘要

スピンダイナミックスを動的磁化あるいは磁化過程と解釈すると非常に幅広い分野の話となる．時間スケールで遅い方は磁性体中のイオンまたはスピンの僅かな構造変化から生ずる緩慢な磁性の変化で磁気余効と呼ばれ10-4sから数10時間と広い時間範囲に分布している．特に，Mn-Znフェライトおよびアモルファス磁性体等では消磁後の高周波透磁率は数秒で減少し，再び消磁すると元の値に戻る．この様な現象は特にデイスアコモデーション(disaccommodation)と呼ばれている．一方，強磁性体の微粒子では体積が小さくなると，微粒子のエネルギーvK{sub}u（v：体積，K{sub}u：微粒子の一軸磁気異方性エネルギー）が熱エネルギーk{sub}Tと同程度となり，磁化が勝手な方向をむき，互いに打ち消しあって磁化が消えてしまう．これは熱ゆらぎ磁気余効と呼ばれ，高密度な磁気記録媒体の開発に当たっても解決すべき大きな問題の一つである．なぜなら磁性体の保磁力を増加させるため媒体を微粒子化する必要があるが，これに伴って熱ゆらぎにより，信号が消失してしまうためである．また，後で述べるトンネル磁気抵抗(TMR)素子を用いた磁気メモリ(MRAM)の開発に当たっても，セルのサイズの減少（大容量化）に伴って信号の消失が問題となる．