研究成果のポイント

• 低電圧によるナノ磁石の磁極反転技術による低消費電力メモリが期待されている。
• 鉄プラチナ人工磁石において電圧磁極反転を10倍以上効率化できる新原理を発見。
• 電流による発熱を極力抑えられる超省エネ不揮発性メモリの実現に道。

概要

　内閣府 総合科学技術・イノベーション会議が主導する革新的研究開発推進プログラム（ImPACT）の佐橋政司プログラム・マネージャーの研究開発プログラムの一環として、大阪大学の三輪真嗣准教授、高輝度光科学研究センターの鈴木基寛チームリーダー、東北大学の辻川雅人助教、産業技術総合研究所の野崎隆行研究チーム長、物質・材料研究機構の大久保忠勝グループリーダーらは、電圧により電気的に原子の形を変えることで超省エネ磁気メモリを実現する新しい原理を発見しました。

　従来はナノメートルサイズの磁石を用いたメモリの駆動原理として電流通電が必要でした。そこで発熱を極力抑えられる瞬時の電圧による磁極反転が期待されています。一方でこの電圧磁気効果は実用レベルに対し10分の1以下と小さく、新材料開発が望まれていました。

　本研究グループは、原子レベル(1000万分の2ミリメートル)で制御した鉄プラチナ人工磁石を作製しました。そして大型放射光施設SPring-8での実験と理論計算により、電圧による原子の変形が電圧磁気効果の増大につながる新原理を明らかにしました。

　本研究による知見を使った材料設計により将来的に現状比10倍の電圧磁気効果が可能となり、発熱を極力抑えられる超省エネ不揮発性メモリの実現が期待されます。

　本研究は、大阪大学の鈴木義茂教授、松田健彰氏、田中和仁氏、塚原拓也氏、縄岡孝平博士、Frédéric Bonell博士、産業技術総合研究所の湯浅新治研究センター長、高輝度光科学研究センターの小谷佳範研究員、中村哲也グループリーダー、物質・材料研究機構の宝野和博フェロー、東北大学の白井正文教授と共同で行ったものです。

　本研究成果は、2017年6月23日18時（日本時間）発行の英科学誌「Nature Communications」のオンライン版で公開されました。

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

辻川雅人（ツジカワマサヒト）
東北大学　電気通信研究所　助教
〒 980-8577
仙台市青葉区片平2丁目1-1
Tel：022-217-5077
E-mail：t-masa*riec.tohoku.ac.jp（*を＠に置き換えてください）