Evaluation and control of magnetic properties at a nanomagnet surface in ultra-small spintronics devices

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04486
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Jinnai Butsurin 東北大学, 材料科学高等研究所, 助教 (60807692)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: スピントロニクス / 微細加工 / 微細構造表面 / 磁気トンネル接合

Outline of Final Research Achievements

The relationship between nanofabrication process and passivation film materials and device characteristics has been revealed in the ultra-small MTJ devices with diameters of 10 nm or less. Passivation film materials for device performance improvement and film stack structures that can suppress the effects of the nanofabrication process have been shown. Furthermore, a design guideline for MTJ devices that can achieve high performance at the ultra-small scale beyond 10 nm in diameter has been established.

Free Research Field

スピントロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で明らかにされた極微細領域でのMTJデバイス特性と微細加工プロセス・保護絶縁膜材料の関係や極微細MTJデバイス設計指針は、MTJデバイスの性能向上に大きく貢献できる。またMTJデバイス技術の応用発展に資するだけでなく、極微細領域のMTJデバイスで発現する物理現象のさらなる理解により、表面の物性に敏感な、マグノン、フォトン、またはフォノンなどが介在するスピントロニクス関連減少の学理の発展へと繋がっていくと期待される。