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スピントルクトランジスタの実証

Research Project

Project/Area Number 17656005
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied materials science/Crystal engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

鈴木 義茂  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (50344437)

Project Period (FY) 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Keywords物性実験 / スピンエレクトロニクス
Research Abstract

磁性多層膜ナノピラーに大きな電流を集中させると、磁性層間でスピン角運動量が移動するため、電流の向きにより磁化の配列を制御できることが知られている。また、このとき巨大磁気抵抗効果あるいはトンネル磁気抵抗効果を通して電気抵抗も変化する。この現象を二端子素子としてみると一種のダイオード(整流器)と見ることが出来る。しかし、実際には磁気抵抗比が小さいためダイオードとしての特性の非対称性が不十分であり、また、電流電圧特性に磁化反転に伴う大きなヒステレシスを持つためにダイオードとしての応用は困難であった。そこで、我々の研究グループでは、MgOをバリヤとし大きな磁気抵抗効果を示すトンネル磁気抵抗素子を用いることによりまず第一の問題を解決し、さらに、磁気共鳴を利用することにより磁気ヒステレシスに影響されずに整流作用を示すダイオードをまず開発し「スピントルクダイオード」と名づけた。
このダイオードの動作特性を解析した結果、理論上負性抵抗が得られることを見出した。さらに、この特徴を生かした3端子素子を作製することにより増幅作用が可能であることを実験に基づく具体的な素子特性を用いた解析により証明した。具体的な素子作成のために磁壁を用いた素子構造を提案し、実際にナノワイヤーを強磁性多層膜から切り出し、巨大磁気抵抗効果を示すことを確認した。以上の研究から、増幅度を持つスピントランジスタの設計法が明らかとなり、さらに作製法にもめどを付けることができた。従って、以上の成果により当初の目的を達したといえる。今後の研究により実際にスピントルクトランジスタが実現するものと考えられる。

Report

(1 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2005

All Journal Article (3 results)

  • [Journal Article] Micromagnetic understanding of current-driven domain wall motion in patterned nanowires2005

    • Author(s)
      A.Thiaville, et al.
    • Journal Title

      Europhys.Lett 69

      Pages: 990-996

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] unable interlayer exchange coupling energy by modification of Schottky barrier potentials2005

    • Author(s)
      C.You, et al.
    • Journal Title

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 293-2

      Pages: 774-781

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spin-torque diode effect in magnetic tunnel junctions2005

    • Author(s)
      A.A.Tulapurkar, et al.
    • Journal Title

      Nature 438

      Pages: 339-339

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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