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メモリ素子

国内特許コード P110004318
整理番号 E087P03
掲載日 2011年7月11日
出願番号 特願2009-003368
公開番号 特開2010-161272
登録番号 特許第5288468号
出願日 平成21年1月9日(2009.1.9)
公開日 平成22年7月22日(2010.7.22)
登録日 平成25年6月14日(2013.6.14)
発明者
  • 十倉 好紀
  • 徳永 祐介
  • 金子 良夫
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 メモリ素子
発明の概要

【課題】電界によって分極と磁化を誘起し、その強度と方向を制御できるメモリ素子を提供する。
【解決手段】メモリ素子において、マルチフェロイック固体材料1からなる構造を有し、上下の金属電極2,2′に電界を印加するように配置し、上下の金属電極2,2′間に誘起される電荷、磁化を利用する。データの書き込みは、特定の選択されたビット線4とワード線5の間に印加する電圧による電界で分極を発生させることにより実現する。データの読み出しは、保持されている電気分極に起因する電圧強度で0もしくは1を判定すればよい。データの消去は、そのメモリセル3へ印加する電圧の符号を先に印加した電圧と反転させ、一定の強度を与えればよい。一方、分極発生すると同時に磁化6が発生する。この磁化6は磁界7をメモリセル3の外部に及ぼす。このことからメモリセル3の情報に相応した磁界を発生し得るアクティブ型メモリ素子を提供することができる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


Ba2 Mg2 Fe1222などのY型フェライト材料は電場印加のもとで、電流や分極の強度や方向を制御できる。したがって、Y型フェライト材料はマルチフェロイック材料として電極間に記憶された情報を電荷情報として蓄積・消去できる従来タイプの超高密度メモリ素子として応用可能である。
本願発明者らは、強誘電性と強磁性とを併せ持つマルチフェロイック固体材料で、Y型フェライト化合物において外部磁場により電気分極を発生することを用いたメモリ素子を既に提案している(下記特許文献1,非特許文献1参照)。

産業上の利用分野


本発明は、強誘電性と反強磁性を合わせもつマルチフェロイック固体材料に係り、反復的な電界の反転により分極の強度や方向と同時に磁化の強度もしくは磁化の方向をかえることにより、制御された磁場を発生することが可能なナノメートルサイズの新機能メモリ素子に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
AFeO3 型オルソフェライト、ただし、Aは希土類元素もしくは二種類の希土類元素の混合物からなる強誘電性と反強磁性を併せ持つマルチフェロイック固体材料を用いて、外部電場により磁化を誘起させるメモリ素子であって、前記マルチフェロイック固体材料の上下に配置された金属電極に印加する電圧による外部電界によって分極を発生させ、この時に分極と同時に磁化を発生させ、この磁化により前記マルチフェロイック固体材料からなるメモリセルの外部に磁界が発生するとともに、前記外部電界の方向は前記AFeO3 型オルソフェライトのオルソロンビック構造の結晶軸であるc軸[001]方向であり、この時に発生する分極と磁化の方向もc軸[001]方向であることを特徴とするメモリ素子。

【請求項2】
請求項記載のメモリ素子において、前記希土類元素はランタノイド元素であることを特徴とするメモリ素子。

【請求項3】
請求項記載のメモリ素子において、前記ランタノイド元素がEu,Gd,Tb又はDyであることを特徴とするメモリ素子。
産業区分
  • 固体素子
  • 窯業
  • 磁性材料
  • 電子応用機器
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009003368thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 十倉マルチフェロイックスプロジェクト 領域
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