【物理】電子の流れで磁性体のスピンの向きを反転させることに成功＝理研など

電子の流れで磁性体のスピンの向きを反転させる
- スピン流を用いたメモリーなどの次世代電子素子が大きく前進 -
2007年12月26日
◇ポイント◇

* 電流だけで、直接、磁性体のスピンの向きを変える
* 数Oe(エルステッド）の微弱な磁場のもと、スピンが制御性よく、自由に切替わる
* 次世代スピントロニクス素子の動作原理として応用可能に

　独立行政法人理化学研究所（野依良治理事長）は、外部から加えた数Oe（エルステッド）の微弱な
磁場下において、電流だけで、微細に加工した磁性体細線のスピンの向きを自在に切り替えることに、
世界で初めて成功しました。これは、理研フロンティア研究システム（玉尾皓平システム長）量子現象
観測技術研究チームの戸川欣彦研究員、外村彰チームリーダーら、量子ナノ磁性研究チームの大谷
義近チームリーダー（国立大学法人東京大学物性研究所教授）、木村崇客員研究員（国立大学法人
東京大学物性研究所助教)、株式会社日立ハイテクフィールディングによる研究成果です。

　ハードディスクに代表される磁気記録素子は、磁性体材料で作られ、磁性体中のスピンの並び（磁化）を
変化させて、情報を記録します。情報を書き換えるには、通常、素子の外部から大きな磁場をかけ、
必要な磁化の向きを反転します。しかし、記録情報の大容量化に伴い、記録素子が微細化するにつれて、
磁化を反転するのに必要な磁場が大きくなり、その結果、磁場を用いた制御は技術的に困難となります。
そこで、電流が磁性体に流れるときに生じるスピンの流れ（スピン流）を利用して磁化を反転するという、
従来の制御方法に代わる新しい技術が注目を集めています。

　研究グループは、幅500nm、厚さ30nmで長さ40μmのパーマロイ磁性細線にパルス電流を流し、磁化を
反転することに成功しました。数Oeという微弱な磁場を外部から加えている状態で、パルス電流を流した
ときに磁化が反転する確率が、磁場の大きさや向きに依存しながら大きく変化することを世界で初めて
見出しました。これは、磁化の向きが制御性よく切り替わることを、透過型電子顕微鏡を用いて直接観察
したものです。この研究結果は、スピン流によって磁化状態が不安定化し、磁化が反転することを示唆
するもので、スピン流を用いる次世代のスピントロニクス素子の動作原理の1つとなると期待されます。

　本研究成果は、米国の科学雑誌『Applied Physics Letters 』（1月7日号）に掲載される予定です。
（以下ソースにて）

理化学研究所プレスリリース
http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2007/071226/detail.html

超電磁スピン

要するにどういうこと？

ワカメスープから磁性体のスピンまで

わかめスープは理研ビタミンじゃなかったか？

のちのモノポールである

そろそろ金が合成できちまいそうだぜ！

全然分かりません

俺の男性体はスピンするのか

コンバトラーVの必殺技
超電磁ヨーヨー
超電磁竜巻
超電磁スピン

要するに1.5ナノHDDで１TBを実現できるってことか？。

へーなるほどね

>>10
超電磁渦巻きもあるよ

>>2
に書き込もうとしたことを先にされたｗ

超電磁ロボいつできるのかな。

南原千鶴のパンチラだろ

こいつあぁすげぇ。

マスコミは騒がないかもしれないがiPS並だ。

（；´Д｀）ハｱハア さすが 日本民族

もしかして、HDDよりMRAM向けの技術じゃないのか

南北戦争が勃発するお

え？
ノバ行って関西弁覚えなきゃ

>>14
俺が頑張ってやんよ

嘘ですごめんなさい頑張れません

>>18
MRAMだと広い範囲に弱くて影響しない地場をかけて、電流を流した狭い範囲だけ磁化できるって利点が減るような。
1bit単位で書き換えられるMRAMじゃなく、ブロック単位書き換えなフラッシュメモリのようなのには向いてるかも。

ほお…。
コレ進めば、大規模質量の接近以外での
地軸スピンの立証になるな。
…意外に地球は、他天体の衝突が３０億年前以降は少なかった…とかね。

いやそのスピンと違うし・・・

>>23
ワロタ

磁性体のわずかな領域を磁化させるには、磁気では限界。
そうだ！電流を流せば！！やった！！！

って、どうやって局所的な領域だけに電流を流すんだろな？
これまでどおり磁性体を回転させて使えれば実用的だよね。
けど端子を接触させて電流を流すとなると、端子か磁性体が壊れるだろうし。
トンネル効果とか使うのかな？

だからそのスピンとちがうっちゅーに

動画ないの？

へぇ、凄いね。出来そうで出来なかったもんねこれ。
どんな発想したんだろ。

なぜ反転確率が磁界強度プラス方向にオフセットしてるの？
消磁しないでテスト続けたのかな？

元旦とか全く気にしてないお前達が本当に大好きだｗｗｗ

スピントロニクス

名古屋大学相撲部で「反則・もろだし（チンコ＆金玉）」が出る相撲取組みの映像
http://video.nifty.com/cs/catalog/video_metadata/catalog_071230051606_1.htm

野依を心底恨んでる名大関係者は多い

野依の具体的な所業を書き込め

てかあの爺さん性格悪そうだね

まあそう言うところがないと金を引っ張ってくることも出来ないだろ。

ﾎﾟｶｰﾝ

これはひどい。

我が社のコアメモリが売れなくなるジャン。

あの世で詫び続けろお留守テッド

>>27
磁性回転体＝スピンと書いたつもりはないが

>>26
磁気テープやハードディスクではなく、
MRAMみたいな使い方を想定してるから、
局所的な領域がどうとか、端子の接触で壊れるとかいう心配は見当違い。

>>42
なるほど、フォトレジストで作る集積回路的な素子としてってことか。
HD理論的にこれ以上密度上げらんないよ。どうしよう。
いやブレークスルーがあるぜ！って話かとおもた。

えらくエンタングルしやすそうな仕組みだな