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超高密度ブロッホラインメモリの実用化のため、1μmバブル材料における磁壁及びブロッホライン(VBL)の動特性及び素子構成について実験とシミュレーションにより検討を行い以下の成果を得た。1.1μmバブル材料を用いた試作素子において機能動作の評価実験を行った結果、磁壁動特性及びパルス磁界に対するVBLの動的安定性を明らかにし、記憶領域であるストライプ磁区にVBL対を連続的に書き込めること及び安定に蓄積できることを確認した。また、磁区中のVBL対数の検証法として、パルス磁界を印加しながら外部磁界を増加する動的な手法によるコラプス磁界の測定結果とシミュレーションを対応することにより静的なコラプス磁界の測定では識別できなかった小数VBL対の推定が可能となった。2.高密度化を指向した素子構成の検討(1)非晶質磁性薄膜中に集束レーザビーム走査装置によりストライプ磁区安定化用パタンを形成し実験を行った結果、実用的な素子構成で十分に広いストライプ磁区安定存在範囲を得るとともに、ゲート動作を確認した。また、ストライプ磁区安定化用とビット位置規定用の磁区パタンを同層に形成する素子構成を想定したVBL転送シミュレーションを行った結果、パタン形状の適正化により周回転送を確認した。(2)パーマロイ薄膜中の周期的構造を利用するビット位置規定法が提案されているが、この縞状磁区構造の数値計算手法を確立し、VBL対との静磁気的相互作用の定量的評価及び磁区構造周期の材料特性依存性の検討を行った。その結果、磁区構造形成に必要な臨界磁気異方性磁界が膜厚の増加に伴い小さくなることを見出すとともに、構造周期が主に膜厚に依存することを明らかにした。3.材料磁気特性の不均一として一軸異方性及びスピン間の交換作用の局所的変化を想定した数値計算を行い、それらにより生じる磁壁及びVBL抗磁力を定量的に評価した。
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