純スピン流注入書き込み技術の低消費電力化と次世代スピンデバイスへの応用

纯自旋电流注入写入技术的低功耗及其在下一代自旋器件中的应用

基本信息

批准号：
13J02733
负责人：
沖宗一郎
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Osaka University (2014-2015)Kyushu University (2013)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は高いスピン生成効率が期待されるホイスラー合金Co2FeSiを純スピン流生成源とする巨大純スピン流生成により、純スピン流注入磁化反転技術の室温実証を目指す。昨年度までに、強磁性体Co2FeSi電極の多端子化によるジュール発熱抑制技術を実証し、発熱によるスピン流生成量の減衰を抑制し、大電流印加時にも効率的に純スピン流を生成可能であることを明らかにした。また、純スピン流注入磁化反転実証に向けて難点となっていた300nm以下の微細素子の作製においても、詳細なプロセス検討により、微細素子作製技術を確立した。本年度はこれらの技術を元に純スピン流注入磁化反転に向けたCo2FeSi-Fe3Si ２層膜素子を作製した。Co2FeSiは上記の通り、高いスピン生成効率が期待される材料であるが、磁化反転時の必要エネルギーが比較的高いことが明らかとなった。そこで磁化反転時の必要エネルギーが低い、同じホイスラー合金であるFe3Siを磁化反転対象とした。２つの端子のCo2FeSiから効率的に生成された純スピン流をFe3Siに注入し、反転の様態を強磁性共鳴を用いて測定した結果、磁化反転に必要な電流密度は過去のPy-Pyの実験の報告値と比較して2桁程度低減されることが明らかとなった。

这项研究旨在通过使用Heusler Alloy CO2FESI产生巨大的纯旋转电流来证明纯自旋电流注入磁化磁化技术的室温，该电流有望具有较高的自旋产生效率。截至去年，我们通过使铁磁CO2FESI电极多末端证明了一种焦耳抑制技术，这表明即使通过抑制热发电产生的旋转电流的衰减，也可以有效地产生纯旋转电流。此外，在300 nm以下的精细元素的制造中，这是证明纯自旋电流注入磁化逆转的缺点，已经建立了一项详细的过程研究，以建立用于制造精细元素的技术。今年，基于这些技术，我们制造了CO2FESI-FE3SI双层膜设备，旨在颠倒纯自旋电流注入磁化。如上所述，CO2FESI是一种预期具有较高自旋产生效率的材料，但已经发现磁化逆转所需的能量相对较高。因此，使用磁化逆转所需的低能量的Fe3Si被用作磁化反转靶标。将两个末端的CO2FESI有效产生的纯自旋电流注入Fe3SI，并使用铁磁共振测量了反转，并且与先前的PY-PY-PY实验中报道的值相比，磁化倒置所需的电流密度降低了大约两个数量级。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

DOI：
10.7567/apex.8.043003
发表时间：
2015-03
期刊：
Applied Physics Express
影响因子：
2.3
作者：
K. Yamasaki;S. Oki;S. Yamada;T. Kanashima;K. Hamaya
通讯作者：
K. Yamasaki;S. Oki;S. Yamada;T. Kanashima;K. Hamaya

Lateral spin-valve devices with two different epitaxial Heusler-alloy electordes

具有两种不同外延霍斯勒合金电极的横向旋转阀装置

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Oki;K. Yamasaki;K. Tanikawa;S. Yamada;M. Miyao;and K. Hamaya
通讯作者：
and K. Hamaya

Spin transport through high-quality epitaxial Ge/Fe3Si heterostructures in Cu-based lateral spin valves

通过铜基横向自旋阀中的高质量外延 Ge/Fe3Si 异质结构进行自旋传输

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Kawano;K. Santo;S. Oki;S. Yamada;T. Kanashima;and K. Hamaya
通讯作者：
and K. Hamaya

Marked difference in structural stability between Co2FeSi/Si(111) and Co2FeAl/Si(111) heterointerfaces in post-growth annealing conditions

Co2FeSi/Si(111) 和 Co2FeAl/Si(111) 异质界面在生长后退火条件下结构稳定性存在显着差异

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Yamada;K. Tanikawa;S. Oki;M. Kawano;M. Miyao;and K. Hamaya
通讯作者：
and K. Hamaya

Large effect of Peltier cooling on nonlocal spin signals in Cobased Heusler alloys/Cu lateral spin valves

珀耳帖冷却对 Co 基 Heusler 合金/Cu 横向自旋阀中非局域自旋信号的巨大影响

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Yamasaki;S. Oki;K. Tanikawa;S. Yamada;M. Miyao;and K. Hamaya
通讯作者：
and K. Hamaya

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

沖宗一郎其他文献

大学・短大・専門学校の学習成果とインターンシップ

大学、短期大学、职业学校的学习成果和实习

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
黒川孝幸;沖宗一郎;山田晋也;金島岳;浜屋宏平;吉本圭一・椿明美
通讯作者：
吉本圭一・椿明美

InterProfessional Education の意味と可能性 : 専門職／専門職教育者の新たな学び

跨专业教育的意义和可能性：专业人士/专业教育工作者的新学习

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
京都大学生涯教育フィールド研究
影响因子：
0
作者：
山嵜賢人;沖宗一郎;山田晋也;金島岳;浜屋宏平;渡邊洋子
通讯作者：
渡邊洋子

An Overview of Stand-scale Transpiration Measurements Using the Sap Flow Technique for Evaluating the Effects of Forest Management Practices on Transpiration

使用液流技术评估森林管理实践对蒸腾作用的林分规模蒸腾测量概述

DOI：
10.4005/jjfs.95.321
发表时间：
2013
期刊：
Journal of the Japanese Forest Society
影响因子：
0
作者：
山嵜賢人;黒川孝幸;沖宗一郎;北橋直志;山田晋也;金島岳;浜屋宏平;篠原慶規・鶴田健二・久米朋宣・大槻恭一
通讯作者：
篠原慶規・鶴田健二・久米朋宣・大槻恭一

極陽電子源の為のレーザー蓄積共振器の高Finesse化への取り組み

提高极性正电子源激光存储谐振腔精度的努力

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
山嵜賢人;沖宗一郎;山田晋也;金島岳;浜屋宏平;渡邊洋子;田中龍太，赤木智也，荒木栄，上杉祐貴，浦川順治，大森恒彦，奥木敏行，坂上和之，清水洋孝，高橋徹，照沼信浩，舟橋義聖，本田洋介，鷲尾方一
通讯作者：
田中龍太，赤木智也，荒木栄，上杉祐貴，浦川順治，大森恒彦，奥木敏行，坂上和之，清水洋孝，高橋徹，照沼信浩，舟橋義聖，本田洋介，鷲尾方一