反強磁性体における垂直2値状態の電流制御に成功

東京大学大学院理学系研究科 肥後友也 特任准教授（東京大学物性研究所 リサーチフェロー併任）、中辻 知 教授（東京大学物性研究所 特任教授及び東京大学トランススケール量子科学国際連携研究機構 機構長併任）は、理化学研究所 創発物性科学研究センター（CEMS）近藤浩太 上級研究員、東京大学物性研究所 大谷義近 教授（東京大学トランススケール量子科学国際連携研究機構 教授及び理化学研究所 CEMS チームリーダー併任）の研究グループと東京大学先端科学技術研究センター 野本拓也 助教、有田亮太郎 教授（理化学研究所 CEMS チームリーダー併任）の研究グループ、東京大学物性研究所 志賀雅亘 特任研究員（研究当時）、坂本祥哉 助教、三輪真嗣 准教授（東京大学トランススケール量子科学国際連携研究機構 准教授併任）の研究グループ、Xianzhe Chen 特任研究員（研究当時）、浜根大輔 技術専門職員と共同で、不揮発性メモリの超高速化・超低消費電力化を実現可能にする材料として注目を集める反強磁性体において、従来の強磁性体から構成されるMRAMで用いられている垂直2値状態を実現し、この垂直2値状態を電気的に制御することに成功しました。

反強磁性体はスピンの応答速度が強磁性体の場合（ナノ秒）に比べて100~1000倍速いピコ秒であり、磁性体間に働く磁気的な相互作用が小さいため、不揮発性メモリの有力候補であるMRAMに応用することでMRAMの超高速化・超低消費電力化・高集積化を可能にします。そのため、反強磁性体における情報の書き込み・読み出し技術が近年盛んに研究されています。本研究ではカイラル反強磁性体Mn₃Snからなる素子において、電流での情報の書き込み時に書き込み不良部位なく、高集積化・高速化に適した垂直2値状態を電気的に記録・制御できることを実証しました。本成果は、ピコ秒での情報記録が可能なMRAMをはじめ、反強磁性体を用いた電子デバイス開発に飛躍的な進展をもたらすことが期待されます。

詳細は東京大学 大学院理学系研究科・理学部のホームページをご覧ください。

報道担当

理化学研究所 広報室 報道担当
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