電気電子系 News
トポロジカル絶縁体による超巨大スピンホール効果の実現と超低消費電力磁気メモリへの応用に関する研究
物性・材料グループのPham准教授は公益社団法人日本磁気学会の優秀研究賞を受賞しました。
本賞は、磁気の学理および応用に関する一連の研究を通して本学会の発展に貢献した人に与える賞です。
Pham准教授はトポロジカル絶縁体を用いて、世界最高性能の純スピン注入源を開発しました。この成果は純スピン流で高速書き込みおよび高い耐久性を両立できる次世代の磁気抵抗メモリ技術である「スピン軌道トルクMRAM」や大容量ストレージに適する磁壁駆動磁気細線メモリの実現につながります。
純スピン流源としてこれまで使われている白金やタングステンなどの重金属は、スピンホール角が低いという問題があります。そのため、メモリの書き込み電流密度が大きく、高信頼性や低書き込み電力の実現に課題がありました。Pham准教授がトポロジカル絶縁体に着目し、磁性体・トポロジカル絶縁体接合の製膜技術の確立およびスピンホール性能の評価を行いました。その結果、室温でも超巨大なスピンホール角を示すトポロジカル絶縁体を発見し、さらに、トポロジカル絶縁体薄膜を使い、従来より1~2桁少ない電流密度で、垂直磁性膜の磁化反転を実証しました。
トポロジカル絶縁体をスピン軌道トルクMRAMや磁壁駆動磁気細線メモリへ応用すると、データの書き込みに必要な電流を1桁、エネルギーを2桁低減でき、記録速度をサブnsに、記録密度を1桁向上させることができます。この成果は電子機器の一層の省エネ化をもたらし、スピントロニクス技術を応用した人工知能回路などの新しいエレクトロニクスを創製できる可能性があります。