磁気スキルミオンを用いた新規機能性デバイスの創出

• 研究課題/領域番号: 24K00952
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 葛西 伸哉 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究センター, グループリーダー (20378855)
• 研究分担者: 世伯理 那仁 (S.AminHossein) 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究センター, グループリーダー (10621758) ; 杉本 聡志 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究センター, 主任研究員 (90812610)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2026年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2025年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2024年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
• キーワード: スピントロニクス / 不揮発性メモリ / スキルミオン

研究開始時の研究の概要

磁気スキルミオンはトポロジーに守られた極小の磁区構造である。当該特性を活かしたデバイス構築のため、本研究では薄膜ヘテロ接合の最適化を行うことで、情報読み込みに対応する磁気トンネル接合の組み込み、情報書き込みに対応する高効率制御手法の確立、という二つの課題に取り組む。これにより、ナノスケールの磁気スキルミオンの実時間動的評価を可能とする。電流および電圧による高効率なスキルミオン制御を実現することで、スキルミオンの高速・低消費電力メモリ特性を実証するとともに、実時間動作可能な物理リザバーとしての応用可能性を検討する。