| 研究課題/領域番号 |
23K22827
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01557 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
湯浅 裕美 (福澤裕美) 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (20756233)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2024年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | スキルミオン / 準粒子 / 情報キャリア / スピン軌道トルク / 磁気準粒子 / DMI / スピン / 情報 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
磁性体の準粒子であるスキルミオンは、そのサイズが小さいこと、従来のスピンデバイスに比べて低電流で高速に駆動できることから、高データ密度・高速・低消費電力のポテンシャルを持つ。しかしながら、このメリットを同時に実現する事が難く、トリレンマの関係がある。本研究では、重金属と磁性体の界面に新たな層を挿入した二重ヘテロ界面を持つ積層体で、微小サイズを保ちながらも安定したスキルミオンの生成と、低電力で高速な転送を並立するための物性研究を行う。新たな界面を導入することで準粒子スキルミオンの生成メカニズムを拡張した上で、スピンに係る物性値の寄与を定量化し、学理を構築する。
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| 研究成果の概要 |
磁気スキルミオンという準粒子は、高データ密度・高速・低消費電力の情報キャリアとしてのポテンシャルを持つが、同時に実現する事が難しい。並立すべく、重金属と磁性体の界面に新たに希土類元素であるGdやTbを1ナノメートル以下という薄い膜厚で挿入した二重ヘテロ界面を持つ積層体で、微小サイズと高い転送効率を実現することが出来た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
情報社会ではデータに係るエネルギーが指数関数的に増加しており、情報端末の低消費電力化が喫緊の課題である。磁気スキルミオン、高データ密度・高速・低消費電力のポテンシャルを持つため、並立するために界面にごく薄い層を挿入した。高密度に必要なナノサイズと、低電力で高速転送できる事を示す転送効率の増加を実験で確認することが出来た。
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