2018 Fiscal Year Annual Research Report
Controlling of nanostructured magnetic domain wall and its application to three dimensional shift resistor
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16K14257
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
松山 公秀 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80165919)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 電子デバイス・機器 / スピンエレクトロニクス / 磁性薄膜 / 磁壁 / 磁気記録 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1) 磁壁を情報担体とする3次元シフトレジスターの実現に向け，前年度までに構成材料として検討してきたCo/Ni, Co/Pd等の人工格子膜に加え，磁気損失がより小さく点電流での磁壁転送が期待できるFePd規則格子合金に着目し，磁壁転送路への応用に向けた磁気特性の実現を図った．マグネトロンスパッタリングにより，成膜温度400℃，ポストアニール温度500℃で成膜したFePd膜において，規則格子の形成を示唆する(001)ピークが観測され，垂直磁気異方性の発現が確認された．磁壁転送路の磁気損失を直接評価するため，ベクトルネットワークアナライザ分光法による磁性細線のスピン波共鳴吸収評価手法を確立した．
2) 磁壁を基板面と垂直方向に制御性良く転送するための素子構造として，垂直磁気異方性層と面内磁気異方性とを周期積層したナノピラーについて，マイクロマグネティクスシミュレーションにより界面磁壁の転送特性評価を行った．磁壁転送過程における磁壁構造変化を可視化できる専用グラフィクスソフトを開発し，転送エラー要因の解析に供した．垂直転送路と水平転送路を有する3次元磁壁転送路構造の設計及び数値モデリングを行い，構造及び材料パラメータの最適化を行った結果，単独磁壁については両転送路を実用上充分な駆動電流余裕度(中央値の34%)で転送可能であることを示した．磁壁列の転送時には，磁壁間の静磁気相互作用の影響により，磁壁転送が低下することが判明したが，隣接磁壁間にダミービットを設けることで，静時期相互作用の低減を図った結果，単独磁壁と同等のビット転送特性が得られることを明らかにした．
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