フェリ磁性積層構造を利用した高密度ナノワイヤメモリの基礎研究

• 研究課題/領域番号: 22560318
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 小峰 啓史 茨城大学, 工学部, 准教授 (90361287)
• 研究分担者: 杉田 龍二 茨城大学, 工学部, 教授 (20292477) ; 長谷川 靖洋 埼玉大学, 工学部, 准教授 (60334158)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 磁気メモリ / ナノワイヤ / スピントランスファートルク / 磁壁移動 / 電流誘起時壁移動 / 磁壁移動型メモリ / フェリ磁性体 / 閾値電流密度 / 高密度化 / 積層構造ナノワイヤ / 電流誘起磁壁移動 / 積層構造

研究概要

本研究では,電流誘起磁壁移動を利用したナノワイヤメモリにおいて,磁壁移動のための閾値電流密度低減,及び,高密度化を検討するために,物性値及び素子構造を検討した.物性値が閾値電流密度に及ぼす影響を検討したところ,飽和磁化低減が閾値電流密度低減に有効な手段であることを明らかにし,補償組成近傍のフェリ磁性体がその有力な候補であることを提案した.また,高密度化を実現するための構造として,グラニュラ-磁性膜,連続磁性膜を積層した二層ナノワイヤを提案し,高密度化見通しを示した.

研究成果

• [雑誌論文] ピン止めを有するナノワイヤにおける電流誘起磁壁移動のシミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 大庭綾香,藤村勇馬,小峰啓史,杉田龍二
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: 36 号: 3 ページ: 223-228
  • DOI: 10.3379/msjmag.1204R007
  • NAID: 130002112350
  • ISSN: 1882-2924, 1882-2932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of interlayer coupling on domain wall motion in multilayered nanowires for achieving high density bit (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ooba, T. Komine, and R. Sugita
  • 雑誌名: IEEE Trans. Magn 巻: Vol. 48(11) 号: 11 ページ: 3947-3950
  • DOI: 10.1109/tmag.2012.2201451
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of the pinning field on critical current density for current-induced domain wall motion in perpendicular magnetic anisotropy nanowires (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ooba, Y. Fujimura, K. Takahashi, T. Komine, and R. Sugita
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotech. 巻: Vol.12 号: 9 ページ: 7411-7415
  • DOI: 10.1166/jnn.2012.6544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current-induced domain wall motion in a multilayered nanowire for achieving high density bit (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Komine, A. Ooba, and R. Sugita
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: Vol. 111, 07D314 号: 7 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1063/1.3679760
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current-induced domain wall motion in a multilayered nanowire for achieving high density bit (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Komine, A. Ooba, and R. Sugita
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of interlayer coupling on domain wall motion in multilayered nanowires for achieving high density bit (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ooba, T. Komine, and R. Sugita
  • 雑誌名: IEEE Trans. Magn. 巻: 48 ページ: 3947-3950
  • 査読あり
• [雑誌論文] ピン止めを有するナノワイヤにおける電流誘起磁壁移動のシミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 大庭綾香，藤村勇馬，小峰啓史，杉田龍二
  • 雑誌名: J. Magn. Soc. Jpn. 巻: 36 ページ: 223-228
  • NAID: 130002112350
  • 査読あり
• [雑誌論文] 低飽和磁化垂直磁気異方性細線における電流誘起磁壁移動のマイクロマグネティックシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋光太,大庭綾香,小峰啓史,杉田龍二
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: 35 号: 4 ページ: 366-369
  • DOI: 10.3379/msjmag.1106R007
  • NAID: 130000881878
  • ISSN: 1882-2924, 1882-2932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical study of effect of surface potential on transport properties in Bi nanowires (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Matsumoto, Yuki Ichige, Takashi Komine, Ryuji Sugita, Tomosuke Aono, Masayuki Murata, Daiki Nakamura, Yasuhiro Hasegawa
  • 雑誌名: Journal of Electronic Materials 巻: 40 号: 5 ページ: 1260-1265
  • DOI: 10.1007/s11664-010-1406-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical study of effect of scattering process on transport properties in Bi nanowires (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuki Ichige, Tsuyoshi Matsumoto, Takashi Komine, Ryuji Sugita, Tomosuke Aono, Masayuki Murata, Daiki Nakamura, Yasuhiro Hasegawa
  • 雑誌名: Journal of Electronic Materials 巻: 40 号: 5 ページ: 523-528
  • DOI: 10.1007/s11664-010-1426-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of intrinsic critical current density for current-induced domain wall motion by using a ferrimagnetic nanowire with perpendicular magnetic anisotropy (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Komine, K. Takahashi, A. Ooba and R. Sugita
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: Vol. 109, 07D503 号: 7 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1063/1.3545797
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of intrinsic critical current density for current-induced domain wall motion by using a ferrimagnetic nanowire with perpendicular magnetic anisotropy (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Komine K.Takahashi, A.Ooba, R.Sugita
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 巻: 109
  • 査読あり
• [雑誌論文] 磁性細線における電流誘起磁壁移動の交換スティフネス定数依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋光太,村上宏,小峰啓史,杉田龍二
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: 34 号: 3 ページ: 259-262
  • DOI: 10.3379/msjmag.1003R022
  • NAID: 130000262862
  • ISSN: 1882-2924, 1882-2932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical analysis of effective thermal conductivity in microwire array element (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Komine, M. Kuraishi, T. Teramoto, R. Sugita, Y. Hasegawa, M. Murata, and D. Nakamura
  • 雑誌名: J. Elec. Mater 巻: Vol. 39(9) 号: 9 ページ: 1606-1610
  • DOI: 10.1007/s11664-010-1266-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of exchange coupling on current-driven domain wall motion in a nanowire (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Komine, K. Takahashi, H. Murakami and R. Sugita
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Mater 巻: Vol. 322 号: 19 ページ: 2969-2972
  • DOI: 10.1016/j.jmmm.2010.05.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current-Driven Multi-wall Motion in a Nanowire with Perpendicular Magnetic Anisotropy (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Murakami, K.Takahashi, T.Komine, R.Sugita
  • 雑誌名: J.Magn.Soc.Jpn. 巻: 34 ページ: 254-258
  • NAID: 130000262861
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of exchange coupling on current driven domain wall motion in a nanowire (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Komine, K.Takahashi, H.Murakami, R.Sugita
  • 雑誌名: J.Magn.Magn.Mater 巻: 322 ページ: 2969-2972
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical analysis of effective thermal conductivity in microwire array element (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Komine, M.Kuraishi, T.Teramoto, R.Sugita, Y.Hasegawa, M.Murata, D.Nakamura
  • 雑誌名: J.Elec.Mater. 巻: 39 ページ: 1606-1610
  • 査読あり
• [学会発表] Dependence of hard-axis anisotropy field on domain wall width for current-induced domain wall motion in nanowires (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Itoh, A. Ooba, T. Komine, and R. Sugita
  • 学会等名: 4pPS-48, The 2nd International Conference of the Asia Union of Magnetics Societies (ICAUMS2012)
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Magnetostatic interaction between continuous and granular layers in multilayered nanowires for current-induced domain wall motion (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ooba, T. Komine, and R. Sugita
  • 学会等名: 4pPS-47, ICAUMS2012
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Magnetostatic interaction between tinuous and granular layers in tilayered nanowires for rent-induced domain wall motion (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ooba, T. Komine, and R. Sugita
  • 学会等名: Joint European Magnetic Symposia (JEMS)
  • 発表場所: Parma, Italy
• [学会発表] Influence of interlayer coupling on domain wall motion in multilayered nanowires for achieving high density bit (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ooba, T. Komine, and R. Sugita
  • 学会等名: FR-01, International Magnetics Conference INTERMAG 2012, (Vancouver, B.C.)
  • 発表場所: Canada
• [学会発表] Influence of interlayer coupling on domain wall motion in multilayered nanowires for achieving high density bit (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ooba, T. Komine, and R. Sugita
  • 学会等名: International Magnetics Conference INTERMAG
  • 発表場所: Vancouver, B.C., Canada
• [学会発表] Magnetostatic interaction between continuous and granular layers in multilayered nanowires for current-induced domain wall motion (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ooba, T. Komine, and R. Sugita
  • 学会等名: Joint European Magnetic Symposia (JEMS)
  • 発表場所: Parma, Italy
• [学会発表] Magnetostatic interaction between continuous and granular layers in multilayered nanowires for current-induced domain wall motion (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ooba, T. Komine, and R. Sugita
  • 学会等名: The 2nd International Conference of the Asia Union of Magnetics Societies (ICAUMS2012)
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Dependence of hard-axis anisotropy field on domain wall width for current-induced domain wall motion in nanowires (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Itoh, A. Ooba, T. Komine, and R. Sugita
  • 学会等名: The 2nd International Conference of the Asia Union of Magnetics Societies (ICAUMS2012)
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] 表面ポテンシャルがBiナノワイヤーの輸送特性に及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青天目, 松本, 市毛, 小峰, 杉田, 青野, 村田, 中村, 長谷川
  • 学会等名: 2011年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川)
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Current-induced domain wall motion in a multilayered nanowire for achieving high density bit (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Komine, A. Ooba, and R. Sugita
  • 学会等名: FW-07, 56th Conference on Magnetism and Magnetic Materials(MMM)
  • 発表場所: Scottsdale, Arizona
• [学会発表] 磁壁ピン止めを有するナノワイヤにおける電流誘起磁壁移動の シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 大庭,藤村,小峰,杉田
  • 学会等名: 28pE-1, 第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ,新潟
• [学会発表] Effect of the pinning field on critical current density for current-induced domain wall motion in perpendicular magnetic anisotropy nanowires (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Ooba, Y. Fujimura, K. Takahashi, T. Komine, and R. Sugita
  • 学会等名: Recent Trends in Nanomagnetism, Spintronics and their Applications
  • 発表場所: Ordizia Spain
• [学会発表] Reduction of intrinsic critical current density on current-induced domain wall motion by using a ferrimagnetic nanowire (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Komine, K.Takahashi, A.Ooba, R.Sugita
  • 学会等名: 55th Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: Hyatt hotel(Atlanta, USA)
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] Domain-like behavior of magnetization process in magnetic checker pattern (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Komine, Y.Tanaka, R.Sugita
  • 学会等名: 55th Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: Hyatt hotel(Atlanta, USA)
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] Biナノワイヤにおける表面ポテンシャルがナノワイヤの輸送特性に及ぼす影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青天目, 市毛, 松本, 小峰, 杉田, 青野, 長谷川
  • 学会等名: 電気学会東京支部茨城支所発表会
  • 発表場所: 日立シビックセンター(茨城)
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] 垂直磁気異方性細線における電流誘起磁壁移動のマイクロマグネティックシミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 大庭, 高橋, 小峰, 杉田
  • 学会等名: 電気学会東京支部茨城支所発表会
  • 発表場所: 日立シビックセンター(茨城)
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] ビスマス微細構造における電子状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 澤畠, 小峰, 青野
  • 学会等名: 電気学会東京支部茨城支所発表会
  • 発表場所: 日立シビックセンター(茨城)
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] 垂直磁気異方性を有する磁性細線における電流誘起磁壁移動のマイクロマグネティックシミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 小峰啓史
  • 学会等名: スピニクス特別研究会
  • 発表場所: 茨城大学工学部(茨城)
  • 年月日: 2010-10-29
• [学会発表] 低飽和磁化垂直磁気異方性細線における電流誘起磁壁移動のマイクロマグネティックシミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: v
  • 学会等名: 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場(つくば)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 熱電材料の磁場効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小峰啓史
  • 学会等名: 第173回日本磁気学会研究会
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館(東京)
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] Numerical Analysis of Effect of Scattering Process on Transport Properties in Bi Nanowires (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ichige, T.Matsumoto, T.Komine, R.Sugita, T.Aono Y.Hasegawa, M.Murata, D.Nakamura
  • 学会等名: The 29th International Conference on Thermoe lectrics
  • 発表場所: ルネッサンス上海中山公園ホテル(上海, 中国)
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] Numerical Study of Effect of Surface Potential on Transport Properties in Bi Nanowires (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Matsumoto, Y.Ichige, T.Komine, R.Sugita, T.Aono Y.Hasegawa, M.Murata, D.Nakamura
  • 学会等名: The 29th International Conference on Therm oelectrics
  • 発表場所: ルネッサンス上海中山公園ホテル(上海, 中国)
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] Reduction of intrinsic critical current density on current-induced domain wall motion by using a ferrimagnetic nanowire (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Komine, K. Takahashi, A. Ooba, and R. Sugita
  • 学会等名: GP-08, 55th Conference on Magnetism and Magnetic Materials(MMM)
  • 発表場所: Atlanta, Georgia
• [学会発表] 低飽和磁化垂直磁気異方性細線における電流誘起磁壁移動の マイクロマグネティックシミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋,大庭,村上,小峰,杉田
  • 学会等名: 6aE-6, 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] Numerical Study of Effect of Surface Potential on Transport Properties in Bi Nanowires (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Ichige, T. Komine, R. Sugita, T. Aono Y. Hasegawa, M. Murata, and D. Nakamura
  • 学会等名: The 29th International Conference on Thermoelectrics (ICT)
  • 発表場所: Shanghei, China
• [学会発表] Numerical Analysis of Effect of Scattering Process on Transport Properties in Bi Nanowires (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ichige, T. Matsumoto, T. Komine, R. Sugita, T. Aono Y. Hasegawa, M. Murata, and D. Nakamura
  • 学会等名: The 29th ICT
  • 発表場所: Shanghei, China
• [備考]
  • URL: http://storagelab.dmt.ibaraki.ac.jp/
• [備考] 研究者盾報
  • URL: http://info.ibaraki.ac.jp/Profiles/6/0000524/profile.html
• [備考] 研究室成果
  • URL: http://fermi.dmt.ibaraki.ac.jp/