2019 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of spin logic using current-domain separated current-induced domain wall motion
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18K13805
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
黒川 雄一郎 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (20749535)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 電流誘起磁壁移動 / スピン軌道トルク / ロジック回路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は電流と磁区の経路を分離したANDおよびNOT回路を作製し、動作を検証することである。これに対し、まず初めに、電流と磁区の経路を分離せずに作製したY字型の回路を用い、研究を行った。その結果、Y字型細線の合流部の太さを変更することにより、合流部での磁壁の動きが変化することが分かった。これは、Y字の二股部と合流部で電流密度が変化し、そのために磁壁の動きが変化しているのだと理解できた。また、このような電流密度の差が現れるために、電流と磁区の経路を分離する必要があるのだと強く示唆された。この結果は、これまでに得られていた電流―磁区経路分離型回路の試作と合わせて2件学会発表を行っている。また、これ以外にも、本研究の重要な要素である磁区を動かすトルク、スピンオービットトルクの効果的利用の検討として、希土類磁性体をベースにした様々な磁性材料のスピンオービットトルクを測定した。具体的にはスピンオービットトルクを用いた磁化反転を観察し、その大きさを検討した。これまでのところ、Gd-Fe合金とTb-Fe合金の二つの材料において、効果的なスピンオービットトルクが観察されている。まず、Gd-Fe合金においては既存の材料に比べ1/10程度の電流密度で磁化反転が観察できることが分かった。また、Tb-Fe合金においては、不揮発性を持つロジック回路に用いる材料としては非常に重要な、熱安定性に関わるパラメータである磁気異方性が大きいにもかかわらずGd-Feに次ぐ大きさの電流密度で磁化反転することが分かった。これらの結果は2件の論文として現在執筆中である。
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