| 研究課題/領域番号 |
17K06358
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
岩田 展幸 日本大学, 理工学部, 教授 (20328686)
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| 研究分担者 |
永田 知子 日本大学, 理工学部, 助教 (00733065)
高瀬 浩一 日本大学, 理工学部, 教授 (10297781)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 電気磁気効果 / Cr2O3 / 交換バイアス磁場 / 電界効果型不揮発性磁気メモリ / 酸化物薄膜 / スパッタ法 / 電界印加型磁気メモリ / エピタキシャル成長 / 電界印加型磁化反転 / 2次元強磁性スピン配列 / 反強磁性ドメイン / 巨大電気磁気効果 / 積層膜 / 電界駆動型磁気メモリ / 反強磁性/強磁性界面 / 電界制御型磁気メモリ |
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| 研究成果の概要 |
YAlO3(YAO) (001)基板上に、格子ミスマッチを低減するためFe-2%をドープしたCr2O3薄膜成長を行った。YAO基板上、サファイア基板上薄膜と比較して、グレインサイズは約3.7倍、約1.4倍増大し、溝面積は、約48%、約51%抑制された。
Pt(1.5nm)/Co(0.6nm)/Pt(0.5nm)/Cr2O3積層膜を作製した。観測した交換バイアス磁場(HEB)は、160Kで最大620Oeを観測した。2次元強磁性配列を持つr面配向Cr2O3薄膜を用いては最大の値となった。その後、HEBは温度上昇と共に減少し、Cr2O3のネール温度(307K)近傍でゼロとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では電流によるジュール損失が極小の不揮発性磁気メモリを提案する。電界印加による磁化反転には、10nm×10nmのセル面積で、書込遅延100ps以下、読出し遅延1ns以下が予想できる。c面配向Cr2O3薄膜を用いた積層膜で同様な研究報告がある。しかし、双晶を含有し反強磁性(AFM)単一ドメインを得られないことから、電界印加のみによる磁化反転は未だ報告がない。AFM単一ドメインが得られるr面配向Cr2O3を用いて最大620Oeの交換バイアス磁場を観測した事は超低消費電力動作の不揮発性磁気メモリ開発にとって大きな成果となった。
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