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ピエゾエレクトロニック・スピンデバイスの開発とその超低電圧超低電力メモリの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K18853
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

高村 陽太  東京工業大学, 工学院, 助教 (20708482)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードスピントロニクス / ピエゾエレクトリック磁気抵抗素子 / 圧電体 / 不揮発性メモリ / MRAM / SmFe2 / 磁歪 / 偏光広域X線吸収微細構造 / 逆磁歪効果
研究成果の概要

ピエゾエレクトロニック磁気抵抗素子の記録層材料として垂直磁気方位製を有したアモルファスSmFe2層を実現し,その磁気異方性の起源を放射光測定で明らかにした.さらにピエゾエレクトリック磁気抵抗素子の磁気抵抗素子部分として,SmFe2を記録層に含む磁気抵抗素子の試作を行い,トンネル伝導による非線形電気伝導特性を確認したが,室温において磁気抵抗変化は観測できなかった.また,圧力印加構造の動作実験として,SmFe2円柱に圧電体とその上下に電極を設けた簡易デバイスを作成し,電圧の印加に伴う磁化特性の変化を検出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

不揮発性メモリの本質的なトレードオフである情報書換のためのエネルギーと熱的安定性を打破するデバイスとしてピエゾエレクトリック磁気抵抗素子の開発に挑戦し,そのデバイス動作の一部を実証した.本研究成果は,コンピューターやInternet of Thingsなどに必要な超低消費電力メモリの開発に有効であった.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Fabrication and characterization of perpendicularly magnetized giant magnetoresistive SmFe2 free layer fro piezo-electric magnetic tunnel junctions2019

    • 著者名/発表者名
      Yota Takamura, Hayato Onozawa, Masato Tomita, Shigeki Nakagawa
    • 雑誌名

      ITE technical report

      巻: 43 ページ: 33-36

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of anisotropic short-range order in amorphous SmFe2 films with various magnetic anisotropy2020

    • 著者名/発表者名
      Yota Takamura, Hayato Onozawa, Soki Urashita, Shigeki Nakagawa
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] EXAFS Analysis of SmFe2 Thin Films with Perpendicular Magnetic Anisotropy for Piezoelectric Magnetic Tunnel Junctions.2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Takamura, H. Onozawa, S. Urashita, M. Tomita, S. Nakagawa.
    • 学会等名
      2019 Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ピエゾエレクトロニック磁気トンネル接合の圧力印加構造の評価2019

    • 著者名/発表者名
      浦下 宗輝, 北川 涼太, 小野澤 隼, スタットラー 嘉也, 春本 高志, 史 蹟, 中村 吉男, 高村 陽太, 中川 茂樹.
    • 学会等名
      第43回日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ピエゾエレクトリック磁気トンネル接合素子の実現に向けた超磁歪SmFe2フリー層の作製と評価2019

    • 著者名/発表者名
      高村陽太, 小野澤隼, 冨田誠人, 中川茂樹
    • 学会等名
      マルチメディアストレージ研究会 (ITE-MMS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ピエゾエレクトロニック磁気抵抗素子の圧力印加構造の設計及び試作2019

    • 著者名/発表者名
      北川涼太, 小野澤隼, スタットラー嘉也, 高村陽太, 春本高志, 史蹟, 中村 吉男, 中川 茂樹
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会 2019 年度春季大会 (第123 回講演大会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of amorphous SmFe2 thin films with giant negative magnetostriction and perpendicular magnetic anisotropy,2018

    • 著者名/発表者名
      Masato Tomita, Yugo Ishitani, Shiori Ishiyama, Yota Takamura, Shigeki Nakagawa,
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference (Intermag),
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Sm-rich SmFe2 thin films with giant negative magnetostriction,2018

    • 著者名/発表者名
      Masato Tomita, Yugo Ishitani, Shiori Ishiyama, Yota Takamura, Shigeki Nakagawa,
    • 学会等名
      The 5th International Conference of Asian Union of Magnetics Societies (IcAUMS 2018),
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of ultrathin amorphous SmFe2 films with giant negative magnetostriction and perpendicular magnetic anisotropy,2018

    • 著者名/発表者名
      Yota Takamura, Hayato Onozawa, Masato Tomita, Shigeki Nakagawa,
    • 学会等名
      PASPS 23,
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 負の超磁歪SmFe2極薄膜の垂直磁気異方性,2018

    • 著者名/発表者名
      小野澤隼, 北川涼太, 高村陽太, 中川茂樹,
    • 学会等名
      第42回日本磁気学会学術講演会,
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 応力アシスト磁化反転とピエゾエレクトロニック磁気抵抗デバイス

    • URL

      http://www.spin.pe.titech.ac.jp/researches_jpn.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 中川研究室:研究内容

    • URL

      http://www.spin.pe.titech.ac.jp/researches_jpn.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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