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超高記録密度積層構造ナノワイヤメモリの低電流・高速動作に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420318
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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)
青野 友祐  茨城大学, 工学部, 准教授 (20322662)
連携研究者 長谷川 靖洋  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60334158)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード磁気メモリ / 電流誘起磁壁移動 / 積層構造 / 層間相互作用 / 高速化 / 多層構造 / ナノワイヤ
研究成果の概要

本研究では,電流誘起磁壁移動を用いた超高記録密度積層構造ナノワイヤメモリにおける低電流化と高速化を検討した.磁壁抵抗評価を通じて,低電流化のための候補材料であるTbFeCo薄膜のスピン分極率を評価した.その結果,0.16という磁壁移動に十分なスピン分極率を得た.磁成膜の下地層に流れる駆動電流が磁壁移動に及ぼす影響を調べたところ,駆動電流が作る面ない磁場が磁壁移動を改善することがわかった.積層磁成膜における層間相互作用が磁壁移動に及ぼす影響を調べたところ,反強磁性結合によって磁壁移動速度が大幅に改善すること明らかにした.スピン軌道トルクとの組み合わせでさらなる高速動作が期待出来る.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Tight-binding theory of surface spin states on bismuth thin films2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Saito, Hirokatsu Sawahata, Takashi Komine, and Tomosuke Aono
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 93 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.041301

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Micromagnetic analysis of current-induced domain wall motion in a bilayer nanowire with synthetic antiferromagnetic coupling2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Komine and Tomosuke Aono
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 6 号: 5

    • DOI

      10.1063/1.4944769

    • 関連する報告書
      2015 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] Enhancement of Seebeck Coefficient in Bi Nanowires by Electric Field Effect.2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Komine, Tomosuke Aono, Yuta Nabatame, Masayuki Murata, and Yasuhiro Hasegawa
    • 雑誌名

      Journal of Elec Materi.

      巻: 45 号: 3 ページ: 1555-1560

    • DOI

      10.1007/s11664-015-4113-x

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of classical electromagnetic effects on current-induced domain wall motion in a perpendicularly magnetized nanowire2015

    • 著者名/発表者名
      T. Komine, T. Aono, and R. Ando
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 117 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4916301

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Co Thickness Dependence of Structural and Magnetic Properties in Spin Quantum Cross Devices Utilizing Stray Magnetic Fields2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kaiju, H. Kasa, T. Komine, S. Mori, T. Misawa, T. Abe, and J. Nishii
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 117 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4917061

    • NAID

      120005623203

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simultaneous measurement of the Seebeck coefficient and thermal diffusivity for bulk thermoelectric materials2015

    • 著者名/発表者名
      R. Homma, Y. Hasegawa, H. Terakado, H. Morita, and T. Komine
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 54 号: 2 ページ: 026602-026602

    • DOI

      10.7567/jjap.54.026602

    • NAID

      210000144789

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dependence of hard-axis anisotropy field on domain wall width for current-induced domain wall motion in nanowires2013

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, A. Ooba, T. Komine, and R. Sugita
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mater.

      巻: 340 ページ: 61-64

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2013.03.035

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micromagnetic study of novel domain wall motion modes in bilayer nanowire with low saturation magnetization2013

    • 著者名/発表者名
      A. Ooba, T. Komine, and R. Sugita
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 113 号: 20

    • DOI

      10.1063/1.4808089

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micromagnetic study of influence of Gd content on current-induced domain wall motion in a ferrimagnetic nanowire2013

    • 著者名/発表者名
      J. Kajitani, T. Komine, and R. Sugita
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Electron.

      巻: E96-C ページ: 1515-1519

    • NAID

      130003385222

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Micromagnetic analysis of current-induced domain wall motion in a bilayer nanowire with synthetic antiferromagnetic coupling2016

    • 著者名/発表者名
      T. Komine, and T. Aono
    • 学会等名
      2016 Joint MMM-Intermag Conference
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2016-01-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 積層型ナノワイヤにおける層間交換結合が電流誘起磁壁移動に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      小峰啓史,青野友佑
    • 学会等名
      第76回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical analysis of surface spin states on bismuth thin films2015

    • 著者名/発表者名
      K. Saito, H. Sawahata, T. Komine, and T. Aono
    • 学会等名
      21st International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems (EP2DS) & 17th International Conference on Modulated Semiconductor Structures(MSS)
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anomalous Nernst effect of perpendicularly magnetic anisotropy TbFeCo thin films2015

    • 著者名/発表者名
      R. Ando, T. Komine, and Y. Hasegawa
    • 学会等名
      ICT & ECT 2015
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancement of Seebeck coefficient in Bi nanowires by field effect2015

    • 著者名/発表者名
      T. Komine, T. Aono, Y. Nabatame, M. Murata, and Y. Hasegawa
    • 学会等名
      ICT & ECT 2015
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ビスマス薄膜表面におけるスピン分極の数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤和雄,青野友祐,小峰啓史
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 補償組成近傍TbFeCo垂直磁気異方性薄膜の異常ネルンスト効果2015

    • 著者名/発表者名
      安藤亮,加藤健,飯村修志,小峰啓史,長谷川靖洋
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] First principle study of magnetocrystalline anisotropy in hcp Co with stacking faults2014

    • 著者名/発表者名
      T. Komine, and S. Saito
    • 学会等名
      59th Annual Magnetism and Magnetic Materials (MMM) Conference
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural and Magnetic Properties of Co-based Spin Quantum Cross Devices Utilizing Stray Magnetic Fields2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kaiju, H. Kasa, T. Komine, T. Abe, S. Mori, T. Misawa, and J. Nishii
    • 学会等名
      59th Annual Magnetism and Magnetic Materials (MMM) Conference
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of eddy current on current-induced domain wall motion in a magnetic nanowire2014

    • 著者名/発表者名
      T. Komine, T. Aono, and R. Ando
    • 学会等名
      59th Annual Magnetism and Magnetic Materials (MMM) Conference
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 漏洩磁場を用いたスピン量子十字デバイスの磁気特性2014

    • 著者名/発表者名
      森澄人,三澤貴浩,笠晴也,小峰啓史,阿部太郎,海住英生,西井準治
    • 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
      2014-09-15 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 鋳型圧入法によるBiナノワイヤーの開発と熱電物性の評価2014

    • 著者名/発表者名
      村田正行,山本淳,寺門宏樹,本間亮英,長谷川靖洋,小峰啓史
    • 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
      2014-09-15 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 積層欠陥を含むhcp Co の磁気異方性に関する第一原理計算2014

    • 著者名/発表者名
      小峰啓史,齊藤伸
    • 学会等名
      第38回 日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      慶応義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Spin quantum cross devices utilizing stray magnetic field2014

    • 著者名/発表者名
      S. Mori, T. Misawa, H. Kasa, T. Komine, T. Abe, H. Kaiju, J. Nishii
    • 学会等名
      The 1st Korea-Japan Bilateral Workshop on Functional Materials Science
    • 発表場所
      北海道大学電子科学研究所
    • 年月日
      2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetic Properties of Spin Quantum Cross Devices Utilizing Stray Magnetic Fields2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kaiju, H. Kasa, T. Komine, T. Abe, T. Misawa and J. Nishii
    • 学会等名
      2014 MRS Spring Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      2014-04-21 – 2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 補償組成近傍TbFeCo薄膜のスピン分極率2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤,小峰,杉田,上野,山口,Bang,粟野
    • 学会等名
      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 実施状況報告書
  • [備考] http://dirac.dmt.ibaraki.ac.jp/activity.php

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://dirac.dmt.ibaraki.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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