強磁性酸化物を用いた人工積層膜の電圧駆動メモリデバイスへの応用

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K15044
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 大島 大輝 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 特任助教 (60736528)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 強磁性絶縁体 / 電圧印加 / 垂直磁気異方性

研究成果の概要

電圧駆動メモリデバイスへの応用を目指し、マグネトロンスパッタ法により強磁性酸化物/強磁性金属/非磁性金属の繰り返し積層構造を作製し、その評価を行った。今回強磁性酸化物として使用したZnフェライトは強磁性金属FeCo/非磁性金属W上に結晶成長することを確認し、また、積層構造において、メモリデバイスへの応用を考えると重要な垂直磁気異方性が大きくはないが確認され、本研究で提案する材料系の可能性を示すことができた。

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

現在、電圧駆動メモリデバイスの基本構造は強磁性金属/非磁性絶縁体の構造であるが、その構造では繰り返し積層して体積を増やしていくことは難しいと考えられる。一方、全てが磁気的に結合した強磁性絶縁体/強磁性金属/非磁性金属構造が実現できれば、繰り返し回数を大きくしてもメモリ機能は維持できると考えられる。本研究期間内では、電圧による磁気特性の変調を確認するまでには至れなかったが、提案する構造において、結晶成長すること、目標とする磁気特性を得ることに成功した。