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磁性多層膜を含む磁気的不均一系におけるスピン緩和機構の理論研究

包括磁性多层薄膜在内的磁非均匀系统中自旋弛豫机制的理论研究

基本信息

批准号：
12J05058
负责人：
梅津信之
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

次世代不揮発性メモリSTT-MRAMの低消費電力化を目的に、磁気緩和定数の低減に対する盛んな取り組みが実験と理論の両方面から行われている。一方で、メモリの大容量化には試料サイズの縮小化が求められるが、有限サイズ効果の顕在化が原因で磁気緩和が増強されることが最近の実験により示された。この結果は磁化が磁性体内で空間に依存した不均一ダイナミクスを起こすことに起因していると考えられる。磁気緩和の観点から、低消費電力化と大容量化を両立させるのは困難であると考えられるが、その困難を軽減すべく本研究では不均一ダイナミクスにおける磁気緩和機構解明を目的に研究を行った。前年度からRashbaスピン軌道相互作用を用いたモデル計算を行っており、前年度は緩和トルクを与える動的スピントルクの対角項を計算したが、本年度は非対角項の計算を行った。先行研究では非対角項の存在について議論されてこなかったが、不均一ダイナミクス系においてスピン軌道相互作用が存在する場合には、非対角項が存在することを本計算により初めて明らかにした。本研究では非対角項に由来する動的スピントルク項を歪曲項と呼んでいるが、これによってスピン波の振動モードが楕円形の軌跡を描くことを解析的計算により確認している。不純物散乱を考慮して実際の物質を想定した歪曲項係数の定量的評価も行っており、スピン軌道相互作用が強い物質においては歪曲項が観測可能であることを示している。また、歪曲項を利用した信号伝達の新概念技術を考案し、歪曲項の検知方法について提案を行っている。歪曲項を既存のLandau-Lifshitz-Gilbert方程式に導入することで、スピン軌道相互作用系の磁化ダイナミクスを正確に記述することができる。これによりMRAMに対する磁化反転挙動の緻密なシミュレーションが可能となり、デバイス設計や材料選定に指針を与えられると期待される。

In the next generation, there are significant differences in the purpose, magnetism, and fixed number of low-cost STT-MRAM systems. On the one hand, it is necessary to reduce the size of the data, and the results are limited. The results show that the cause is in the process of increasing the magnetic field and strengthening the magnetic field. The results show that the space dependence in magnetized magnetic bodies is not uniform, and the cause of the magnetic field is not uniform. Magnetic and electrical equipment, low-power generation, high-capacity equipment, low-power equipment, low-power, low-power, low- In the previous year, the Rashba interaction program was used to calculate the financial performance of the previous year, the previous year and the year before, and this year. First of all, we will study the existence of non-linear data in this calculation. in this calculation, we will first study the existence of non-linear interaction, and the existence of non-linear interactions. this calculation is based on the calculation. In this study, the cause of the non-angular project is caused by the distortion of the project. The program is distorted, the signal is affected, the vibration is affected, and the shape is analyzed. The calculation results confirm that the data is correct. It is necessary to determine that the number of items is distorted, and the number of items is calculated. Information and distortion projects make use of information signals to obtain new concept and technology examination cases, and distort information and knowledge methods to improve the quality of proposals. Distort the existing Landau-Lifshitz-Gilbert equation and the interaction between the two channels is correct and correct. On the basis of the information on the magnetization of the MRAM equipment, the information on the safety of the equipment, the information on the design of the material, the indication and the expectation of the device.