磁気接合における伝導機構の電子論的解明と高性能磁気抵抗素子のデザイン・機能実証

• 研究課題/領域番号: 24K01346
• 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29020:薄膜および表面界面物性関連
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 小野 倫也 神戸大学, 工学研究科, 教授 (80335372)
• 研究分担者: 永沼 博 東北大学, 国際集積エレクトロニクス研究開発センター, 准教授 (60434023) ; 植本 光治 神戸大学, 工学研究科, 助教 (90748500)
• 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: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2024年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
• キーワード: 磁気抵抗素子 / 界面 / 電子状態計算

研究開始時の研究の概要

磁性金属電極間の障壁層に絶縁膜を挟んだ磁気接合素子は、スピントロニクスデバイスの根幹をなす素子であり、高い磁気抵抗比を達成することが求められている。本課題では、実際の実験を模した大規模モデルを用いた第一原理計算で、2次元層状物質を障壁層に用いた磁気接合素子中のスピン伝導を支配する要因を電子論に基づいて明らかにし、界面の局所原子構造とキャリア伝導特性を結びつける学理を構築する。そして、計算と実証実験が協力して高い磁気抵抗比を実現できる磁気接合素子構造とその創製プロセスの設計、機能実証を行う。