極微細スピントロニクスデバイスにおける微細構造表面の磁気特性評価とその制御

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K04486
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21050:電気電子材料工学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 陣内 佛霖 東北大学, 材料科学高等研究所, 助教 (60807692)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: スピントロニクス / 微細加工 / 微細構造表面 / 磁気トンネル接合

研究成果の概要

直径10 nm以下の極微細MTJデバイスでの微細加工プロセスや保護絶縁膜材料とデバイス特性の関係を明らかにし、デバイス特性改善のための保護絶縁膜材料や微細加工プロセスによる影響を抑制する膜構造を示すことができた。さらに当初の研究計画では想定していなかったが、得られた知見を発展させ、直径10 nm以下の極微細領域で高い性能が得られるMTJデバイス構造の設計指針を確立した。

自由記述の分野

スピントロニクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で明らかにされた極微細領域でのMTJデバイス特性と微細加工プロセス・保護絶縁膜材料の関係や極微細MTJデバイス設計指針は、MTJデバイスの性能向上に大きく貢献できる。またMTJデバイス技術の応用発展に資するだけでなく、極微細領域のMTJデバイスで発現する物理現象のさらなる理解により、表面の物性に敏感な、マグノン、フォトン、またはフォノンなどが介在するスピントロニクス関連減少の学理の発展へと繋がっていくと期待される。