エピタキシャル強磁性2重トンネル接合におけるスピン依存共鳴トンネル効果

外延铁磁双隧道结中自旋相关共振隧道效应

• 批准号: 06J08625
• 负责人: 野崎 隆行
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J08625/
• 关键词: スピントロニクス; トンネル磁気抵抗効果; スピントランジスタ

強磁性トンネル接合におけるトンネル磁気抵抗効果に代表されるスピン依存伝導現象の発見は、不揮発性メモリなどの新規スピントロニクスデバイスの発展に大きく寄与している。しかし、これらの素子は受動素子であるため、半導体トランジスタなどとの複合化が必須となっており、大容量化の弊害となっている。そのため、スピントロニクス素子自身にスイッチ機能、増幅機能といった機能性を付与し、能動素子化することが強く望まれている。本研究ではトンネル接合の能動素子化としてスピントランジスタの開発を目指すものである。当初の計画では超薄膜中間層を有する二重トンネル接合における共鳴トンネル効果の実現を目指したが、絶縁層上の超薄膜強磁性金属層の作製が技術的に非常に困難であるため、より簡易に同様の機能性付与が可能である、磁壁駆動型スピントランジスタの実現を試みた。具体的な素子構造としては、磁性細線上の一部にのみ上述のトンネル接合を配置した構造であり、細線中に流すスピン偏極電流によって誘起される磁壁の電流駆動により、トンネル接合の抵抗をスイッチすることが可能である。また、駆動部が金属細線であるのに対し、出力部がトンネル接合であるため、容易に電圧増幅を実現することも可能である。この構造は現在特許申請中である。初年度は、磁性細線中における磁壁の電流駆動のダイナミクスを明らかにする事を第1の目的として、Ni_<80>Fe_<10>合金(パーマロイ)細線を作製し、高周波電流に対する応答を調べた。通常の異方性磁気抵抗効果を用いたダイナミクス検出は非常に感度が低いため、スピントルクダイオード効果を用いた高出力検出法を確立した。この検出法により、種々の幅、形状を有するパーマロイ細線中の磁壁の運動を調べた結果、Vortex磁壁における高周波電流誘起の共鳴運動を観測することに成功した。また、このような共鳴状態にある磁壁は、より小さな外部磁場の印加でスイッチさせることが可能であることも明らかとなった。これらの成果は春に行われる、日本物理学会、応用物理学会にて発表する予定である。

Ferromagnetic bonding characteristics represent the development and evolution of the phenomenon of magnetic dependence. In the case of semiconductor, the element must be compounded, and the damage caused by large-capacity semiconductor can be reduced. The function of the element itself is to increase the amplitude of the element. The function of the element is to increase the amplitude of the element. This study is aimed at the development of a new type of protein binding system. In the original plan, it is very difficult to realize the resonance effect of the super-thin film intermediate layer, and it is possible to realize the resonance effect of the super-thin film ferromagnetic metal layer on the insulating layer. A part of the magnetic thin wire is connected to the magnetic wall by the current flowing in the thin wire. For example, if the motor part is connected to the metal wire, the output part is connected to the metal wire, and the output part is connected to the metal wire, and the output part is connected to the metal wire, then the voltage is increased. The structure is now licensed in the application. In the early years, the magnetic wall current fluctuation in the magnetic fine wire was regulated by the first target, Ni_<80>Fe_<10>alloy (Ni_Fe_Fe_Ni_Ni_ Fe_Ni_ Fe_Ni_Ni_ Usually, the anisotropic magnetic resistance effect is established by using the high output method. The amplitude and shape of this method are different. The resonance motion induced by high frequency current in Vortex magnetic wall is successfully measured. The magnetic wall is in a state of resonance, and the magnetic field is small. The results of this study were published in advance by the Japanese Physical Society and the Japanese Applied Physics Society.

项目成果

スピントランジスタ

自旋晶体管

• 发表时间: 2006