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スピン注入固体磁気メモリの研究

研究課題

研究課題/領域番号 16206031
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

綱島 滋  名古屋大学, 大学院工学研究科, 教授 (80023323)

研究分担者 岩田 聡  名古屋大学, 先端技術共同研究センター, 教授 (60151742)
井上 順一郎  名古屋大学, 大学院工学研究科, 教授 (60115532)
加藤 剛志  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助手 (50303665)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
49,530千円 (直接経費: 38,100千円、間接経費: 11,430千円)
2006年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2005年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2004年度: 28,470千円 (直接経費: 21,900千円、間接経費: 6,570千円)
キーワード微細加工 / 電子ビーム露光 / 熱磁気記録 / スピン注入 / アモルファス合金 / エッチング法 / ジュール熱 / 臨界電流密度 / リフトオフ法
研究概要

本研究は,固体メモリの高速性,磁気記録の不揮発性,さらには熱磁気記録媒体の安定性を兼備した記録記憶デバイスの開発を目的とし,微細加工した磁性膜に熱磁気記録ならびにスピン注入磁気記録を試みたものである.
この研究では,大きな垂直磁気異方性を有し常温で磁化状態の熱的安定性に優れたTbFeアモルファス膜を記憶媒体に用い,電子ビームリソグラフィにより微細加工を施して記録素子とした.ここでは,微細加工したTbFe素子に直接,電流を流すことにより加熱,書込みを行なった.その結果,0.5μm^2の素子において,100 Oeの磁界の下で0.14mW,100nsの電流パルスによって書込みに成功した.書込みに必要な電力は,パルスの継続時間が短くなるとともに増加するが,その傾向は熱拡散のシュミレーションとほぼ一致している.
TbFeアモルファス膜を固体磁気メモリに応用するには,読み出しのためのトンネル磁気抵抗効果が大きいことが必要であるが,TbFe(フリー磁性層)/絶縁層/TbFeCo(固定磁性層)では大きな磁気抵抗効果が得られないことから,磁性層と絶縁層の界面に1nmのCo層を挿入したトンネル磁気抵抗効果膜を作製し12%程度の磁気抵抗効果を得た.今後,挿入層の組成や層厚を最適化することによって,さらに大きなトンネル磁気抵抗効果を得る見込みである.
スピン注入による磁化反転は,未だ面内磁化膜で確認した段階であり,垂直磁化膜については,今後の研究課題となった.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (28件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Magnetic Force Microscopy Study of Thermomagnetic Writing on Micron- and Submicron-Patterned TbFe Films Using Current Pulses2007

    • 著者名/発表者名
      L.You et al.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 46・3A

      ページ: 1003-1005

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Thickness Dependence of Exchange Anisotropy for (001) Oriented Mn_<89>Pt_<11>/NiFe Bilayers2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kume et al.
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mat. 310・2-3

      ページ: 2298-2300

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Force Microscopy Study of Thermomagnetic Writing on Micron-and Submicron-Patterned TbFe Films Using Current Pulses2007

    • 著者名/発表者名
      L.You et al.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. vol. 46, No. 3A

      ページ: 1003-1005

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Thickness Dependence of Exchange Anisotropy for (001) Oriented Mn_<89>Pt_<11>/NiFe Bilayers2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kume et al.
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mat. vol. 310, no. 2-3

      ページ: 2298-2300

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Temperature Dependence of Exchange Anisotropy for (001) Oriented Mn_<89>Pt_<11>/Ferromagnetic Bilayers2007

    • 著者名/発表者名
      T.Yamato et al.
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mat. 310-2

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Thickness Dependence of Exchange Anisotropy for (001) Oriented Mn_<89>Pt_<11>/NiFe Bilayers2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kume et al.
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mat. 310-2

      ページ: 2298-2300

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic Force Microscopy Study of Thermomagnetic Writing on Micron- and Submicron-Patterned TbFe Films Using Current Pulses2007

    • 著者名/発表者名
      L.You et al.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 46-3A

      ページ: 1003-1005

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray magnetic circular dichroism studies of (001)-oriented NiFe/Mn_<100-x>Pt_x exchange bilayers2006

    • 著者名/発表者名
      T.Yamato et al.
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 100

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] X-ray magnetic circular dichroism studies of (001)-oriented NiFe / Mn_<100-x> Pt_x exchange bilayers2006

    • 著者名/発表者名
      T.Yamato et al.
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. vol. 100

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Properties of Lithographically Patterned Co/Pd Nanostructures Obtained by E-Beam and Ga Ion Irradiation2006

    • 著者名/発表者名
      Suharuyadi Edi et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn. 42-10

      ページ: 2972-2974

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation of Thermomagnetic Recording Process for High Density Magnetic Field Modulation Method2006

    • 著者名/発表者名
      N.Taniguchi et al.
    • 雑誌名

      J. Magn. Soc. Jpn. 6-2

      ページ: 596-599

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray magnetic circular dichroism studies of (001)-oriented NiFe/Mn_<100-X>Pt_x exchange bilayers2006

    • 著者名/発表者名
      T.Yamato et al.
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 100-11

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Microstructures and Magnetic Properties of the FIB Irradiated Co/Pd Multilayer Films2005

    • 著者名/発表者名
      Edi Suharyadi et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn. 41-10

      ページ: 3595-3597

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Microstructures and Magnetic Properties of the FIB Irradiated Co/Pd Multilayer Films2005

    • 著者名/発表者名
      Edi Suharyadi et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn. vol. 41, No.10

      ページ: 3595-3597

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Exchange anisotropy of(001)oriented Mn_<80>Ir_<20>/NiFe epitaxial bilayers2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kume et al.
    • 雑誌名

      J.Magn.Magn.Mat. 286

      ページ: 243-247

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Modification of the Microstructure and Magnetic Properties of Ga-Ion-Irradiated Co/Pd Multilayer Film for Future Planar Media2005

    • 著者名/発表者名
      Edi Suharyadi et al.
    • 雑誌名

      Trans.Magn.Soc.Jpn 5

      ページ: 125-130

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Perpendicular Anisotropy of MBE-Grown FePt Granular Films2005

    • 著者名/発表者名
      T.Itoh et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Magn. 41

      ページ: 3217-3219

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Microstructures and Magnetic Properties of the FIB Irradiated Co/Pd Multilayer Films2005

    • 著者名/発表者名
      Edi Suharyadi et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Magn. 41

      ページ: 3595-3597

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation of thermomagnetic recording process using MFM method : effect of field gradient (Invited)2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kato et al.
    • 雑誌名

      Trans. Magn. Soc. Jpn 4-2

      ページ: 172-177

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Uncompensated spins in a micro-patterned CoFeB/MnIr exchange bias system2004

    • 著者名/発表者名
      T.Eimuller et al.
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 85-12

      ページ: 2310-2312

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation of thermomagnetic recording process using MFM method : effect of field gradient (Invited)2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kato et al.
    • 雑誌名

      Trans. Magn. Soc. Jpn. vol. 4, No. 4-2

      ページ: 172-177

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Uncompensated spins in a micro-patterned CoFeB/MnIr exchange bias system2004

    • 著者名/発表者名
      T.Eimuller et al.
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. vol. 85, No. 12

      ページ: 2310-2312

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] STM observation and magnetic anisotropy of MBE-Grown Fe/Pt superlattices with (111) and (001) orientations2004

    • 著者名/発表者名
      S.Yamamoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Magn. 95・11

      ページ: 7285-7287

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic Anisotropy of MBE Grown MnPt_3 and CrPt_3 Ordered Alloy Films2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kato
    • 雑誌名

      J.Magn.Magn.Mat. 272-276

      ページ: 778-779

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Exchange anisotropy of MBE grown Mn_<1-x>Pt_x/NiFe Bilayers with (001) orientation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kume
    • 雑誌名

      J.Magn.Magn.Mat. 272-276

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Uncompensated spins in a micro-patterned CoFeB/MnIr exchange bias system2004

    • 著者名/発表者名
      T.Eimueller
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 85・12

      ページ: 2310-2312

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation of thermomagnetic recording process using MFM method : effect of field gradient (Invited)2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kato
    • 雑誌名

      Trans.Magn.Soc.Jpn. 4・4-2

      ページ: 172-177

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Exchange anisotropy of (001) oriented Mn_<80>Ir_<20>/NiFe epitaxial bilayers2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kume
    • 雑誌名

      J.Magn.Magn.Mat. 286

      ページ: 243-247

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 固体メモリ装置2004

    • 発明者名
      綱島 滋
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 産業財産権番号
      2004-261601
    • 出願年月日
      2004-09-08
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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