• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

Dynamics-based neuromorphic properties of spintronics devices

研究課題

研究課題/領域番号 19K15428
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分29010:応用物性関連
研究機関東北大学

研究代表者

KURENKOV ALEKSANDR  東北大学, 先端スピントロニクス研究開発センター, 学術研究員 (80830645)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードneuromorphic computing / synapse / neuron / spintronics / exchange bias / antiferromagnet / ferromagnet / Spintronics / Spin-orbit torque / Fast switching / Antiferromagnet / Exchange bias / Synapse / Neuron / Neuromorphic / artificial intelligence / antiferromagnets
研究開始時の研究の概要

This research is aimed to using magnetization dynamics for biologically plausible computations in artificial spiking neural networks. Emulation of a synapse and neuron in our research will allow very efficient, enduring, non-volatile architectures without leakage currents and with high frequencies.

研究成果の概要

本研究課題では、強磁性/反強磁性積層構造におけるスピン軌道トルク磁化反転を決める微視的な機構に関する理解を構築することを目指した。強磁性/反強磁性層界面における交換バイアスは系全体で分散しており、これがアナログ的な振る舞いの原因となっていることを明らかにした。またこの分散自体は15 nm程度の結晶粒のスケールで生じている。一つの結晶粒内では交換バイアスの方向は揃っており、その大きさは数100ミリテスラ程度であり、以前にマクロスケールで観測されていた20-40ミリテスラ程度の交換バイアスは、交換バイアスの方向の分散が平均化された結果として説明されることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

The new picture of EB in polycrystalline systems, confirmed experimentally and with simulations, is crucial for understanding and engineering of EB both for fundamental studies and neuromorphic applications.

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] ETH Zurich/Gambardella Lab(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Diamond Light Source(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Multidomain Memristive Switching of Pt38Mn62/[Co/Ni]n Multilayers2020

    • 著者名/発表者名
      G. K. Krishnaswamy, A. Kurenkov, G. Sala, M. Baumgartner, V. Krizakova, C. Nistor, F. Maccherozzi, S. S. Dhesi, S. Fukami, H. Ohno, and P. Gambardella
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 14 号: 4 ページ: 044036-044036

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.14.044036

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spin-orbit torque switching of an antiferromagnetic metallic heterostructure2020

    • 著者名/発表者名
      S. DuttaGupta, A. Kurenkov, O. A. Tretiakov, G. Krishnaswamy, G. Sala, V. Krizakova, F. Maccherozzi, S. S. Dhesi. P. Gambardella, S. Fukami and H. Ohno
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 5715-5715

    • DOI

      10.1038/s41467-020-19511-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neuromorphic computing with antiferromagnetic spintronics2020

    • 著者名/発表者名
      A. Kurenkov, S. Fukami, and H. Ohno
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 128 号: 1 ページ: 010902-010902

    • DOI

      10.1063/5.0009482

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Spintronics for uniform artificial synapse and neuron2020

    • 著者名/発表者名
      A. Kurenkov, S. Fukami, Y. Horio, H. Ohno
    • 学会等名
      8th RIEC Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Antiferromagnet/Ferromagnet Heterostructures for Artificial Neurons and Synapses2019

    • 著者名/発表者名
      A. Kurenkov, S. DuttaGupta, C. Zhang, S. Fukami, Y. Horio, H. Ohno
    • 学会等名
      JSAP 80th Autumn Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Antiferromagnet/ferromagnet heterostructures as synapses and neurons2019

    • 著者名/発表者名
      A. Kurenkov
    • 学会等名
      SPICE Workshop. Antiferromagnetic Spintronics: from topology to neuromorphic computing
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Artificial synapse and neuron based on the dynamics of spintronic devices2019

    • 著者名/発表者名
      A. Kurenkov, S. DuttaGupta, C. Zhang, S. Fukami, Y. Horio, H. Ohno
    • 学会等名
      64th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM-2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Uniform artificial synapse and neuron based on spintronic devices2019

    • 著者名/発表者名
      A. Kurenkov, S. DuttaGupta, C. Zhang, S. Fukami, Y. Horio, H. Ohno
    • 学会等名
      17th RIEC International Workshop on Spintronics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi