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スピントロニクスデバイス及び情報伝達方法

シーズコード S120007875
掲載日 2012年1月16日
研究者
  • 梶原 瑛祐
  • 内田 健一
  • 安藤 和也
  • 齊藤 英治
技術名称 スピントロニクスデバイス及び情報伝達方法
技術概要 GGG単結晶基板31上にスパッタ法を用いて厚さが、例えば50nmのYIG層32を形成し、その上に厚さが、例えば10nmのPt膜をマスクスパッタ法で堆積することによって、幅が1.0mmで、間隔が5.0mmのPt電極33,34を形成する。(b)において、Pt電極33にパルス信号を印加すると、パルス電流が流れ、スピンホール効果により、このパルス電流の方向に直交する方向にパルス純スピン流が生ずる。Pt電極33/YIG層32界面においてこのパルス純スピン流によりYIG層32中にパルス純スピン流の変化に対応して位相が変化したスピン波スピン流が発生する。このスピン波スピン流はYIG膜32中を輸送されてPt電極34に達し、YIG層32/Pt電極34界面におけるによってPt電極34内に、スピン波スピン流の位相変化に応じたパルス純スピン流が生ずる。このパルス純スピン流に起因して、逆スピンホール効果によりPt電極34内においてパルス純スピン流に直交する方向にパルス電流が発生し、Pt電極34の両端においてパルス電圧として検出される。
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研究分野
  • 無機化合物の電気伝導
展開可能なシーズ スピントロニクスデバイス及び情報伝達方法に関し、スピン波スピン流による長距離輸送を可能にする具体的手段を提供する。
YIG膜中におけるスピン輸送は、パルス波スピン流により、伝導電子が関与していないので、スピンの摩擦によるエネルギー散逸がなく、数mm以上、例えば、メートルオーダーの距離の情報伝達が可能になる。特に、スピン波スピン流によるスピン輸送は、直流や低周波数帯ではスピンが応答しづらく、GHzオーダーの高周波帯において高効率で行われるので、GHzオーダーの高周波帯における情報伝達として有効である。
用途利用分野 スピントロニクスデバイス、スピンRAM、量子コンピュータ
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人東北大学, . 梶原 瑛祐, 内田 健一, 安藤 和也, 齊藤 英治, . スピントロニクスデバイス及び情報伝達方法. 特開2009-295824. 2009-12-17
  • H01L  29/82     

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