CIESコンソーシアム

CIES共同研究

若手研究者対象型

マイクロマグネティクスシミュレーションを用いた磁性ナノドットの磁気構造解析

　本研究テーマでは、強磁性二重トンネル接合素子の磁化反転のスピンダイナミクスをマイクロマグネティクスシミュレーションにより解析しています。不揮発性磁気メモリはスピントルクやスピン軌道トルクを用いた磁化反転により情報を書き換え、トンネル磁気抵抗効果により情報を読み取る超低消費電力メモリです。スピントルクを効率的に利用するためにはトンネル接合の直径を小さくする必要があるため、高密度に素子を集積化させることが可能であります。しかし、不揮発性磁気メモリのセルを微小化すると、セル同士の磁気的な相互作用の影響があらわれ、情報の書き込みおよび保持に影響を与える問題が生じます。これまでの多くの不揮発性磁気メモリの研究は単体の素子、もしくは集積させても素子間の距離が磁気双極子相互作用の及ぼさないほど離れた設計となっていました。また、実際の素子では微細加工時のダメージが生じますが、これまでに加工ダメージを実験と計算の双方からの検討をしてきませんでした。本共同研究では、集積デバイス化において重要となる以下の課題についてマイクロマグネティクスシミュレーションを用いて計算し、不揮発性磁気メモリの設計指針を与えることを目的とします。
(i) 磁性ナノドット集合体の磁気双極子相互作用
(ii)磁性ナノドットの側壁ダメージの影響
(iii)ストリング法による磁性ナノドットの熱安定性