薄膜回路中のスキルミオン磁気構造の電気的刺激による生成消滅制御

通过电刺激控制薄膜电路中斯格明子磁结构的产生和消失

• 批准号: 26886005
• 负责人: 金澤 直也
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-08-29 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26886005/
• 关键词: スキルミオン; スピントロニクス; トポロジー; ホール効果

本研究は、近年キラルな結晶構造をもつ磁性体において観測されたナノ磁気構造体“スキルミオン”を情報担体として用いた新規不揮発性メモリ開発に向けて実現しなければならない基本動作の1つの書込/消去を実験的に実証することを目的としている。スキルミオンは数nm-数百nmの大きさの渦状の磁気構造体であり、この磁気構造体の有無により情報記録を、外部刺激を用いたスキルミオンの運動により情報伝達を行えるような次世代記憶媒体の構成要素となり得る潜在性を有している。特に、そのナノメートルスケールのサイズにより情報の高密度化が、小電流駆動性により省電力化がそれぞれ期待されている。さらに、スピン配列のトポロジカルな幾何学的性質から、伝導電子が仮想的な巨大磁場(創発磁場)を受け、トポロジカルホール効果と呼ばれる新奇物性も観測されている。本研究における平成26年度後期の実績としては、(i) スキルミオンホスト物質FeGeのエピタキシャル薄膜の作製と電子線リソグラフィー法によるナノ加工回路作製の成功、(ii) それらのスキルミオンナノ回路における単一スキルミオンの生成(書込)と消滅(消去)の磁場による制御、(iii) 単一スキルミオン生成消滅過程のトポロジカルホール効果による電気的検出(読出)、(iv) 上記実験成果を論文として出版 [N. Kanazawa et al., Phys. Rev. B 91, 041122(R) (2015).]の4項目が主に挙げられる。これらの結果は、スキルミオンメモリのひな形作製の実験的実証の第一歩であり、現在激しい競争が繰り広げられているスキルミオンメモリ開発に対して重要な意義を示した。

は, this study in recent years, キ ラ ル な crystal structure を も つ magnetic body に お い て 観 measuring さ れ た ナ ノ magnetic 気 constructs "ス キ ル ミ オ ン" を intelligence supporter と し て in い た new rules don't swing 発 sex メ モ リ open 発 に to け て be presently し な け れ ば な ら な い basics の 1 つ の book 込 / elimination を be 験 に of card be す る こ と を purpose と し て い る. ス キ ル ミ オ ン は few nm to hundreds of nm の big き さ の whirlpool の magnetic 気 constructs で あ り, こ の magnetic 気 constructs の presence of に よ り intelligence records を, external stimulation を い た ス キ ル ミ オ ン の movement に よ り intelligence 伝 line of を え る よ う な next generation memory media の components と な り る potential を have し て い る. に, そ の ナ ノ メ ー ト ル ス ケ ー ル の サ イ ズ に よ り intelligence の high-density が, small current 駆 passivity に よ り province power が そ れ ぞ れ expect さ れ て い る. さ ら に, ス ピ ン match column の ト ポ ロ ジ カ ル な geometry properties か ら, 伝 electronic が 仮 think な huge magnetic field (gen 発 magnetic field) を け, ト ポ ロ ジ カ ル ホ ー ル unseen fruit と shout ば れ る novel physical properties も 観 measuring さ れ て い る. This study に お け る pp.47-53 26 year late の be performance と し て は, (I) ス キ ル ミ オ ン ホ ス ト material FeGe の エ ピ タ キ シ ャ ル film の as と electronic wire リ ソ グ ラ フ ィ ー method に よ る ナ ノ processing circuit for の success, (ii) そ れ ら の ス キ ル ミ オ ン ナ ノ loop に お け る 単 a ス キ ル ミ オ ン の generated 込 (book) と elimination (elimination) の magnetic に よ る suppression, (iii) a ス 単 キ ル ミ オ ン generated elimination process の ト ポ ロ ジ カ ル ホ ー ル unseen fruit に よ る electric 気 検 (読 out), (iv) written be result を 験 と し て published [N. Kanazawa et al., Phys. Rev. B 91, 041122(R) (2015).] <s:1> 4 item が main に挙げられる. こ れ ら の results は, ス キ ル ミ オ ン メ モ リ の ひ の な form for system be 験 be pass the first step で の あ り, now the IP し い competition が Qiao り hiroo げ ら れ て い る ス キ ル ミ オ ン メ モ リ open 発 に し seaborne て な significance を shown し た.

项目成果

Discretized topological Hall effect emerging from skyrmions in constricted geometry

• DOI: 10.1103/physrevb.91.041122
• 发表时间: 2015-01-28
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Kanazawa, N.;Kubota, M.;Tokura, Y.
• 通讯作者: Tokura, Y.