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強磁性体-酸化物界面の磁気異方性の不揮発変化を利用した超低消費電力メモリーの実証

研究課題

研究課題/領域番号 26630291
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 金属物性・材料
研究機関東京大学

研究代表者

喜多 浩之  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00343145)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード界面磁気異方性 / 強磁性体 / 電界効果 / 不揮発性メモリ / 化学状態 / 不揮発メモリ / 酸素欠損
研究成果の概要

電圧印加による金属強磁性体CoFeB薄膜と絶縁膜の界面に生じる界面磁気異方性エネルギー(Kint)の変調効果を大きくするための絶縁膜材料探索を行った。まず厚さ数オングストロームの金属層をCoFeBと各種の酸化物の間に挿入し,酸素欠損となる酸化物で界面を形成させたところ,当初期待したような不揮発的なKintの変化は認められないものの,電圧によるKintの変化幅が約2倍に増大した。また,酸化物に代えてフッ化物を界面に導入したところ,Kintの増大とその電圧応答性の向上が見られ,界面における絶縁膜の化学状態や組成の制御の重要性が明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Understanding the impact of interface reaction on dipole strength at MgO/SiO2 and Y2O3/SiO2 interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Jiayang Fei and Koji Kita
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 4S ページ: 04EB11-04EB11

    • DOI

      10.7567/jjap.55.04eb11

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of 4H-SiC (0001) Thermal Oxidation Process for Reduction of Interface State Density2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Kita, Richard Heihachiro Kikuchi, Hirohisa Hirai, and Yuki Fujino
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 64 号: 8 ページ: 23-28

    • DOI

      10.1149/06408.0023ecst

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Different effects between Al- and Zr-insertion on voltage control of PMA at CoFeB/oxide interface2016

    • 著者名/発表者名
      大石竜輔,喜多浩之
    • 学会等名
      第63回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of voltage-induced magnetic anisotropy change by preventing ferromagnetic surface oxidation in CoFeB/Al2O3 and CoFeB/ZrO2 stacks2016

    • 著者名/発表者名
      Ryusuke Oishi and Koji Kita
    • 学会等名
      2016 Joint MMM -Intermag Conference
    • 発表場所
      San Diego, CA, 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] Effects of Chemical States at Interface on Electric Field Effects of CoFeB/MOx stacks2015

    • 著者名/発表者名
      大石竜輔,喜多浩之
    • 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(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] CoFeB と遷移金属酸化物MOx の界面磁気異方性の電界応答性に遷移金属元素M の性質が与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      大石竜輔,喜多浩之
    • 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(平塚市)
    • 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] Control of 4H-SiC (0001) Thermal Oxidation Process for Reduction of Interface State Density2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Kita, Richard Heihachiro Kikuchi, Hirohisa Hirai, and Yuki Fujino
    • 学会等名
      226th ECS Meeting
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] CoFeB/MOx界面磁気異方性とその電界応答性の変化に与える金属元素Mの選択の効果2014

    • 著者名/発表者名
      大石竜輔,喜多浩之
    • 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(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学大学院工学系研究科マテリアル工学専攻 喜多研究室

    • URL

      http://www.scio.t.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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