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表面スピンエレクトロニクスデバイス

シーズコード S130010002
掲載日 2013年6月5日
研究者
  • 笠井 秀明
  • 中西 寛
  • 岸 智弥
技術名称 表面スピンエレクトロニクスデバイス
技術概要 表面スピントロニクスデバイス・スピンスイッチング素子16は、表面スピントロニクスデバイス・スピン伝導素子10に、磁化正転・反転手段20を付加している。磁化正転・反転手段20は、電流ライン21、22と、電源23と、スイッチ24、25を備える。電流ライン21、22と磁性原子薄膜13は、ライン電流の発生磁場が、磁性原子薄膜13上で磁化容易軸に平行で、かつ磁性原子薄膜13上で互いに反対方向になるよう設置され、スイッチ24、25は磁化正転及び反転用スイッチで、各々onにより電流ライン21、22を通電する。本構成では、スイッチ24のon時に磁性原子薄膜13は上向磁化され、その後、スイッチ24がoffされても、磁性原子薄膜13の磁化保持特性により、この状態、即ち磁化正転状態を保持する。従って、スイッチ24のon後、磁化正転状態では、磁性原子薄膜表面13の表面電子状態バンドを通して、ソース電極15からドレイン電極14へは、アップスピン電子のみが伝搬可能となる。同素子16は、ソース電極15からアップスピン電子のみの供給時に導通状態、又ダウンスピンの電子のみの供給時に遮断状態となる。
画像

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thum_2005-507324.gif
研究分野
  • 磁電デバイス
展開可能なシーズ 新規の動作原理に基づいてスピン流を流す働きをもつ表面スピントロニクスデバイス・スピン伝導素子、スピン流を低消費電力かつ、高速、高効率にon/offする表面スピントロニクスデバイス・スピンスイッチング素子、並びにそれを利用した表面スピントロニクスデバイス・スピンメモリー素子を提供する。
スピントロニクスデバイスは、固体結晶表面と磁性原子薄膜とから成る系で形成される表面電子状態バンドを利用するため、スピン流を極めて微小な領域に制限でき、その結果、素子を極めて微細にできる。又必要なエネルギーは極めて小さく、究極の省エネルギー性能が実現される。更に、スピン伝導素子はスピントロニクスにおける論理回路の基本単位素子として使用できるのみならず、磁気抵抗素子として使用すれば抵抗変化率が無限大の磁気抵抗素子を実現できるだけでなく、磁性原子薄膜の磁化方向は磁化方向制御の後、再び次の制御を施すまでは、その状態を保持するため、スピンメモリー素子を実現できる。
用途利用分野 表面スピントロニクスデバイス・スピンスイッチング素子、磁気抵抗素子、スピンメモリー素子
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人科学技術振興機構, . 笠井 秀明, 中西 寛, 岸 智弥, . 表面スピンエレクトロニクスデバイス. . 2006-07-27
  • H01L  29/82     
  • H01L  27/105    
  • H01L  21/8246   
  • H01L  29/66     

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