2013 Fiscal Year Annual Research Report
電流駆動スピンロジック原理実証および高速駆動磁区スピン観察への挑戦
| Project/Area Number |
24656219
|
|---|
| 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) |
バン ド 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (40624804)
|
|---|
| Keywords | スピンロジック / 電流駆動スピンロジック / メモリ＆ロジック / 磁壁電流駆動 / 低電流密度 / 磁性細線 / 低消費電力演算 / 磁壁分割ＦＵＮＯＵＴ |
|---|
| Research Abstract |
最終年度である本研究では、昨年の成果（Ｙ磁性字型磁性細線を作成し、入力部に記録磁区を形成し、これを低電流で駆動することでＡＮＤ演算機能の原理検証、ＯＲ演算原理検証、ＮＯＴ演算回路試作）を元に、ＮＯＴ回路の動作原理実証を行い、さらに計画には記載していなかった更に一歩先のＦＵＮＯＵＴ機能についても試作を行い原理実証を行った。具体的内容を以下に示す。
①ＡＮＤまたはＯＲ磁性細線回路の出力部に電子線描画法にてウィンドウを形成し、超高真空マグネトロンスパッタにて逆スパッタを行い、磁性細線表面のPt層2nmを除去し、ここにわずか２原子層のＲｈ層を成膜、更にその上にTbFeCo層を設け、さらにフォトリソ工程で電極を形成し、ＮＯＴ回路を試作した。この入力部に磁壁を導入し、電流印加により導入磁壁を出力部に移動した。この時、磁区がRhを介して新たに作成したTbFeCo層に反強磁性的に磁気転写した。すなわち、入力１の信号が反転信号０で出力できた。これはＮＯＴ機能の原理実験データを意味しており、先に実証したＡＮＤ回路出力部にこのＮＯＴ回路を形成することでＮＡＮＤ回路となる。また、これをＯＲ回路に適応すればＮＯＲ回路となる。
②逆Ｙ字型磁性細線を作成し、入力磁区がＴ字型分岐路で等分配され次段の２入力信号となるＦＵＮＯＵＴ動作の原理実証にも成功した。
③これら実証実験に於ける電流密度は1x10＾7A/cm＾2と小さいまま演算できることを示した。これらの結果は、メモリと同じ動作メカニズムであるため、メモリ＆ロジックの動作原理を実証できたことも意味している。ただし、磁壁移動速度を現有ＭＦＭ探針への工夫で測定予定であったが、現有ＭＦＭが古いためにメーカー対応外となり原因不明のノイズ除去ができずこの新しい方法の検証は未達となった。今後はＴＭＲヘッドで高速応答を検証する予定である。
|
Research Products
(26 results)
