2014 Fiscal Year Annual Research Report
スピン波の位相情報を利用した記憶・論理一体型情報デバイスの研究
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24360137
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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科(研究院, 教授 (80165919)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 輝光 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 助教 (20423387)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 電子デバイス・機器 / スピンエレクトロニクス / データストレージ / スピン波 / マイクロマグネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
強磁性細線中に2進記録情報として形成された，磁壁配列パターン間の高速・並列演算動作をスピン波により行う革新的な情報デバイスの実現に向け，本年度は以下のような研究成果を得た．
マイクロマグネティクスに基づく計算機シミュレーションにより，磁性細線の垂直磁気異方性を10%程度変調した領域が，磁壁のビット位置規定に有効な磁壁ピン止め効果を示すことを明らかにした．任意データ列の磁壁情報記録特性，及び，磁壁とスピン波との相互作用を利用した論理演算特性の双方の観点から，材料磁気特性及び素子構造の最適化を図った．垂直磁化細線中の磁壁ピン止め位置への任意データ列の磁壁形成（データコーディング）に関する基礎実験に供するため，タンデム型多元スパッタリング装置により成膜したCo/Ni多層膜を細線形状に微細加工し，局所的にCo層を積層形成することにより磁気異方性変調領域を付与した素子を作製した．磁性細線への通電によりスピン偏極電流を誘起し，そのスピン移行トルクと外部磁界トルクとの相乗効果により制御性良く磁壁をピン止め位置から駆動できることを示し，選択一致方式による各ピン止め位置への磁壁情報書き込みの基本動作を検証した．
スピン波伝送路，スピン波励起源，及び，スピン波検出器を備えた実素子構造に近い評価素子を微細加工技術により作製した．本素子により，記憶・論理演算動作の検証実験を行ない，20dB以上の論理演算出力比を得た．計算機シミュレーション結果に基づき，励起源の構造と励起周波数を適正化することで，30ミクロン以上離れた発生器からの伝搬スピン波間の論理演算動作を実現した．さらに同試作素子において，外部磁界による論理演算機能の制御動作を検証し，機能再構成型論理デバイスの実現性可能性を示した．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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