| 研究概要 |
大容量不揮発メモリは,コンピュータの常識とIT技術を革新的に変えるものと期待されている。本研究ではナノサイズの磁石を用いた省電力不揮発性の新型高集積磁気抵抗メモリ(MRAM)の開発に向けた基礎研究を行う。書き込みはナノの世界に特有な磁石と電気の強い相互作用を利用し電流で行い,読み出しはナノ接合の著しい信号増幅効果を用いるという新しいメカニズムを提案し,革新的なメモリの開発を目指す。
スピン緩和によるトルクの導出と関連して,スピン緩和などから生じるbeta項と外的なピン止め力を考慮した磁壁の運動を,rigid wallの際の運動方程式に基づき解析した。その結果,磁壁移動に必要な臨界電流値が外的ピン止めによって決まっている領域と,それによらない内的ピン止め領域があることを明らかにした。特にスピン軌道相互作用の効果を詳細に解析した。最近の実験結果でも臨界電流が外的ピン止めに対してほとんど変化しないケースと,強く依存するケースが報告されており,我々の解析によりこれらの理解をするとともに臨界電流を下げる方策がみいだされると期待される。なお,一連の磁壁の理論の総まとあとなるレビュー論文がJ.Phys.Soc.Jpn.(掲載済み)とPhys.Rep,に掲載される。
電流が磁化た与えるトルクの微視的定式化を行ったことで,完全た量子論的にトルクを計算し,現実的な磁化反転の効率を評価するための基盤を作った。第一原理計算と組み合わせ,f電子系などの重い元素も取り入れることで,今後は効率の高い物質探索を行う。
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