Development of fundamental technologies for low-power, high-speed, and low-cost memory and logic using ferrimagnetic bulk spin-orbit torque

• Project/Area Number: 25K01273
• 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: Toyota Technological Institute
• Principal Investigator: 粟野 博之 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40571675)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 仲谷 栄伸 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (20207814)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2026: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2025: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: フェリ磁性細線メモリ / フェリ磁性細線ロジック / 高速磁壁駆動 / バルクSOT / ナノインプリント磁性細線

Outline of Research at the Start

データセンタの深刻な電力問題対策として、磁性細線メモリが注目されている。この記録材料として希土類遷移金属フェリ磁性合金を利用した「バルクスピン軌道トルク」により、磁壁移動度を桁違いに増大できた。更なる性能向上には細線エッジ付近の改良が必要である。そこで、細線エッジ対策として①細線エッジの物理的、磁気的欠陥のマイナスの影響をプラスに変える方法、②新しいナノインプリント磁性細線作成法により本質的に細線エッジ問題を解決する方法、③理想的磁壁構造を作る新規熱スピン流記録法、④細線エッジを考慮した磁性細線ロジック演算法を開拓し、安価で、省電力で高速駆動可能な革新的メモリ＆ロジックの基盤技術を確立する。