2022 Fiscal Year Annual Research Report
空間対称性の破れの制御によるスピン軌道トルクの増強と3次元メモリへの展開
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20H02182
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
加藤 剛志 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (50303665)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大島 大輝 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (60736528)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 電子・電気材料 / 磁性材料 / スピントロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は膜厚方向に構造変調を加え，人工的に空間反転対称性を破ったGd/FeCo多層膜および，膜厚方向に空間反転対称性の破れたTb/FeCo/Gd多層膜を作製し，スピン軌道トルク磁化反転の層構造依存性を検討した．Gd/FeCo多層膜では膜厚方向のGd層厚の勾配の増加とともにスピン軌道トルク磁化反転の臨界反転電流密度が減少する傾向が観測された．また，Tb/FeCo/Gd多層膜ではGdに対するTb層厚比を大きくすることで，磁気異方性，保磁力が増加する傾向が得られた．一方，スピン軌道トルク磁化反転の臨界電流密度はTb層厚比増加とともに減少する傾向が得られた．より詳細な調査が必要ではあるが，本研究の遂行により，空間反転対称性の破れが臨界反転電流密度の減少に関係しているという結果が得られた．さらに，Co/Pd系多層膜を含む3次元メモリ構造を試作し，スピン移行トルクとスピン軌道トルクを同時印加することによる磁化反転を検討した．Co/Pd多層膜は垂直磁化膜であるため，スピン軌道トルク磁化反転には膜面内に補助磁場を印加する必要があるが，スピン移行トルクを利用することで，補助磁場なしで磁化反転できることを確認した．今回確認した構造は1ビットのメモリ構造であるが，スピン移行トルクとスピン軌道トルクを同時印加による磁化反転手法が3次元磁気メモリの磁化反転手法として有効であることが確認された．今後，多値ビットのメモリ構造において，同様の磁化反転を検討する必要がある．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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