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サブネットワークスピントルクによる省電力全固体スピンメモリの研究

研究課題

研究課題/領域番号 24360126
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関豊田工業大学

研究代表者

粟野 博之  豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40571675)

研究分担者 バン ド  豊田工業大学, 大学院工学研究科, 研究員 (40624804)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2012年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
キーワードナノインプリント磁性細線 / 磁壁の電流駆動 / エッティングレス磁性細線 / 磁壁駆動電流密度 / スピントルク / スピンホール効果 / 希土類遷移金属合金 / 磁壁移動速度 / 磁性細線メモリ / 全固体メモリ / エッチングレス磁性細線 / 磁壁電流駆動 / ナノインプリント / 電流密度低減 / スピンオービトロ二クス / TbFeCo / 磁性細線 / エッチングレス細線 / 磁壁ピンニング / 光磁気記録 / エッチィングレス細線
研究成果の概要

磁性細線上の磁壁をデータとする全固体メモリの基礎検討を行った。磁壁データ列の駆動には伝導電子のスピントルクやスピンホール効果などを利用する。従来のFeNiやCo/Ni磁性細線では磁壁駆動に大電流を必要としていた。この磁性細線はエッチングで作成するため、エッジ荒れにより磁壁駆動は難しかった。そこで、新しい磁性細線作成法(ナノインプリント法)を提案した。磁性膜には希土類・遷移金属合金を利用することで磁壁駆動電流密度をFeNiの500分の1にまで低減した。また、本手法を駆使して45nm極細磁性細線を作成し、この上に市販磁気ヘッドで記録し、TMR再生ヘッドで記録磁区を再生することにも成功した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (36件) (うち招待講演 6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Investigation of domain wall motion in RE-TM magnetic wire towards current driven memory and logic2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Awano
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      巻: 383 ページ: 50-55

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2014.12.081

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High efficiency of the spin-orbit torques induced domain wall motion in asymmetric interfacacial multilayered Tb/Co wires2015

    • 著者名/発表者名
      Do Bang, and Hiroyuki Awano
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 117 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4916819

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 希土類・遷移金属磁性細線における電流磁壁駆動効果の改善2015

    • 著者名/発表者名
      粟野博之
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 39 ページ: 25-30

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Domain Wall Motion in Tb/Co multilayers with a large domain depinning field2014

    • 著者名/発表者名
      Do Bang, and Hiroyuki Awano
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 115 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4868918

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電流駆動磁壁移動を用いた積層型3次元メモリ2014

    • 著者名/発表者名
      粟野博之
    • 雑誌名

      日本磁気学会誌トピックス

      巻: 9 ページ: 275-280

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 磁性細線における磁壁の電流駆動の基礎検討2014

    • 著者名/発表者名
      粟野博之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会信学技法IEIEC Technical Report

      巻: MR2014-11 ページ: 17-22

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 強磁性/反強磁性変態を利用したプレーナーパターン媒体の基礎検討2014

    • 著者名/発表者名
      大野紘明、粟野博之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術検討報告IEICE Technical Report, Magnetic recording

      巻: MR2013-4-MR2013-41 ページ: 41-43

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Reversal Domain Wall Motion in Perpendicular Magnetized Tb-Fe-Co nanowires2013

    • 著者名/発表者名
      Do Bang, and Hiroyuki Awano
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 49 号: 7 ページ: 4390-4393

    • DOI

      10.1109/tmag.2013.2252003

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size effect of domain wall magnetoresistance in ultrathin TbFeCo wires2013

    • 著者名/発表者名
      Do Bang, and Hiroyuki Awano
    • 雑誌名

      Korean Physics Society

      巻: 62 号: 12 ページ: 1933-1936

    • DOI

      10.3938/jkps.62.1933

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversal of domain wall motion in Perpendicularly magnetized TbFeCo-Based Wires2013

    • 著者名/発表者名
      Do Bang, and Hiroyuki Awano
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 52 号: 12R ページ: 123001-123001

    • DOI

      10.7567/jjap.52.123001

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 希土類遷移金属合金磁性細線上磁壁の電流駆動2013

    • 著者名/発表者名
      原田晋太郎、粟野博之
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会資料

      巻: MAG-13, 68-81.83-84 ページ: 7-10

    • NAID

      10031193568

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Size effect of domain wall magnetoresistance in ultrathin TbFeCo wires2013

    • 著者名/発表者名
      Do Bang, Hiroyuki Awano
    • 雑誌名

      Korean Physics Society

      巻: 62(掲載可決定済)(発行前) ページ: 1933-1936

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversal of Domani Wall Motion in Perpendicular Magnetized Tb-Fe-Co nanowires2013

    • 著者名/発表者名
      DO Bang, Hiroyuki Awano
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Magnetics

      巻: 49(掲載可決定済)(発行前) ページ: 4390-4393

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current-Induced Domain Wall Motion in Perpendicular Magnetized Tb-Fe-CoWire with Different Interface Structures2012

    • 著者名/発表者名
      Do Bang, Hiroyuki Awano
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: Vol.5 号: 12 ページ: 125201-13

    • DOI

      10.1143/apex.5.125201

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 希土類・遷移金属磁性細線における電流磁壁駆動効果の改善2015

    • 著者名/発表者名
      粟野博之
    • 学会等名
      映像情報メディア学会技術報告
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High efficiency of the spin-orbit torques induced domain wall motion in asymmetric interfacacial multilayered Tb/Co wires2014

    • 著者名/発表者名
      Do Bang, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      59th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effective Magnetic Wire Fabrication Process with Nanoimprint Lithography for Current Driven Magnetic Wire Memory2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takeuchi, Tsukasa Asari, adn Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      59th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Current-Induced dynamics of bubble domains in TbFeCo wires2014

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, H. Kanazawa, S. Sumitomo, S. Honda, K. Mibu, and H. Awano
    • 学会等名
      59th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A study of FANOUT function in current driven spin memory and logic2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuyuki Maeda, Toma Kanehira, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] TbFeCo細線中に生成したバブル磁区の電流駆動現象の組成及びキャップ層依存性2014

    • 著者名/発表者名
      田中雅章、金沢大樹、住友翔、本多周太、壬生攻、粟野博之
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of current driven domain wall motion in RE-TM magnetic wire2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      Moscow International Symposium on Magnetism
    • 発表場所
      Moscow University, Russia
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Current and Field-induced Magnetic Domain Wall Motion in Tb/Co Multilayer in the Presence of Spin-orbit Coupling induced Torques2014

    • 著者名/発表者名
      D. Bang, and H. Awano
    • 学会等名
      50th IEEE International Magnetics Conference
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2014-05-04 – 2014-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of current driven domain wall split for FUNOUT function of the new type SPIN LOGIC2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuyuki Maeda, Toma Kanehira, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      50th IEEE International Magnetics Conference
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2014-05-04 – 2014-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性/反強磁性変態を利用したプレーナーパターン媒体の基礎検討2014

    • 著者名/発表者名
      大野紘明、粟野博之
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術検討報告IEICE Technical Report, Magnetic recording
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CoB/Ni磁性細線における電流磁壁駆動2013

    • 著者名/発表者名
      粟野博之
    • 学会等名
      電子情報通信学会、日本磁気学会共催研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2013-03-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of current driven domain wall motion for RE-TM magnetic wire device2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Awano, and Do Bang
    • 学会等名
      2013 Energy Materials & Nanotechnology meeting
    • 発表場所
      米国Orland
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study on current driven domain wall motion of TbFeCo magnetic wire with larger wall coercive force2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      International Japanese-French Workshop on Spintronics
    • 発表場所
      フランス Paris
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Current driven Domain Wall study of Amorphous RE-TM Magnetic Wire2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Awano, and Do Bang
    • 学会等名
      Asia Pasific Data Storage Conference 2013
    • 発表場所
      台湾 Hualien
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Domain wall motion study for TbFeCo magnetic wire memory2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Awano, and Do Bang
    • 学会等名
      第37回日本磁気学会学術講演会Symposium"Physics and Application of Magnon
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reversal of Domain Wall Motion in Perpendicularly Magnetized TbFeCo Wires2013

    • 著者名/発表者名
      D. Bang, and H. Awano
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications 2013
    • 発表場所
      台湾 Taitching
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Temperature estimation of TbFeCo magnetic nanowire by using Hall effect measuremnent2013

    • 著者名/発表者名
      Masaya Kawaqmoto, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications 2013
    • 発表場所
      台湾 Taitching
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Basic study of perpendicularly magnetized Tb/Co multilayer wires for domain wall motion2013

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Harada, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications 2013
    • 発表場所
      台湾 Taitching
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Study of easy axis control of RE-TM by glancing angle sputtering deposition for current driven domain wall moption in magnetic nanowire2013

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takeuchi, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications 2013
    • 発表場所
      台湾 Taitching
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Drastic resistance change of TbFeCo magnetic with current injection2013

    • 著者名/発表者名
      Toma Kanehira, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications 2013
    • 発表場所
      台湾 Taitching
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of perpendicular magnetic anisotropy of ultrathin TbFeCo films with Pt underlayers2013

    • 著者名/発表者名
      Do Bang, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 8th international symposium on metallic multilayers
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Studies on a current driven domain wall split at the branching path of the TbFeCo magnetic wire2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuyuki Maeda, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 13th Magnetics and Optics Research International Symposium
    • 発表場所
      Omiya
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Manipulation of domain wall motion in TbFeCo wires by spin-orbit induced Rashba and spin hall effects2013

    • 著者名/発表者名
      Do Bang, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 13th Magnetics and Optics Research International Symposium
    • 発表場所
      Omiya
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of NOT function for current driven spin logic with TbFeCo magnetic wire2013

    • 著者名/発表者名
      Toma Kanehira, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 13th Magnetics and Optics Research International Symposium
    • 発表場所
      Omiya
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Temperature estimation of TbFeCo magnetic nanowire by using Hall effect2013

    • 著者名/発表者名
      Masaya Kawamoto, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 13th Magnetics and Optics Research International Symposium
    • 発表場所
      Omiya
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Basic study of ferromagnetic / antiferromagnetic transformation in RE-TM multilayer for all optical recording2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ono, and Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 13th Magnetics and Optics Research International Symposium
    • 発表場所
      Omiya
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 保障組成近傍TbFeCo薄膜のスピン分極率2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤誠、小峰啓史、杉田龍二、上野秀俊、山口克彦、Do Bang、粟野博之
    • 学会等名
      第37回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 希土類遷移金属合金磁性細線上磁壁の電流駆動2013

    • 著者名/発表者名
      原田晋太郎、粟野博之
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 発表場所
      大同大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Basic Reaerch for drastic power saving memory & logic using TbFeConanowire2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      Energy Materials Nanotechnology 2012
    • 発表場所
      Las Vegas、(招待講演)
    • 年月日
      2012-11-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Study of low current driven spin logic in PMA TbFeCo wire2012

    • 著者名/発表者名
      Toma Kanehira, Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 2nd International Conference of Asian Union of Magnetics Societies
    • 発表場所
      Nara New Public Hall
    • 年月日
      2012-10-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] TbFeCo/Rh/TbFeCo planer patterned media with ferromagnetic transition from antimagnetic media by Kr ion irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ono, Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 2nd International Conference of Asian Union of Magnetics Societies
    • 発表場所
      Nara New Public Hall
    • 年月日
      2012-10-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Contribution of Rashba field of domain wall creap in TbFeCo nanowires2012

    • 著者名/発表者名
      Do Bang, Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      The 2nd International Conference of Asian Union of Magnetics Societies
    • 発表場所
      Nara New Public Hall
    • 年月日
      2012-10-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] External magnetic field dependence of the magnetic wall drive current density in a TbFeCo magnetic nanowire2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Awano, Do Bang
    • 学会等名
      International Conference of magnetism
    • 発表場所
      BEXCO, Busan, Korea
    • 年月日
      2012-07-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Proposal new type of low current driven spin logic in PMA TbFeCo wires2012

    • 著者名/発表者名
      Toma Kanehira, Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      International Conference of magnetism
    • 発表場所
      BEXCO, Busan, Korea
    • 年月日
      2012-07-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A new planer patterned media with anti-ferro/ferro transformation2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ono, Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      International Conference of magnetism
    • 発表場所
      BEXCO, Busan, Korea
    • 年月日
      2012-07-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Contribution of domain walls on large magneto resistance effect in ultrathin TbFeCo wires2012

    • 著者名/発表者名
      Do Bang, Hiroyuki Awano
    • 学会等名
      International Conference of magnetism
    • 発表場所
      BEXCO, Busan, Korea
    • 年月日
      2012-07-09
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 豊田工業大学 情報記録機能材料研究室

    • URL

      http://www.toyota-ti.ac.jp/Lab/Zairyo/5z70/concept.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 豊田工業大学 情報記録機能材料研究室

    • URL

      http://www.toyota-ti.ac.jp/Lab/Zairyo/5z70/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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