Development of anomalous Hall effect materials with high spin polarization for high efficiency spin-orbit-torque magnetization switching

• Project/Area Number: 24K00914
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 角田 匡清 東北大学, グリーンクロステック研究センター, 教授 (80250702)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大兼 幹彦 東北大学, 工学研究科, 教授 (50396454) ; 古門 聡士 静岡大学, 工学部, 教授 (50377719)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2025: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2024: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 異常ホール効果

Outline of Research at the Start

ハーフメタルや磁性ワイル半金属といった特異な電子状態を発現し得るCo基フルホイスラー合金を用いて、高いスピン偏極度と大きな異常ホール角を同時に併せ持った強磁性薄膜材料を開発し、スピン軌道トルク磁化反転の高効率化を実現する。同薄膜材料の磁気輸送特性の系統的観測ならびに電子散乱理論の構築により、従来必ずしも理解が十分でなかった異常ホール効果の機構解明に関する学術上の突破口を切り拓くと共に、超低消費電力磁気ランダムアクセスメモリなどの応用に直結する革新的スピントロニクス材料を開発する。