【研究領域課題番号】18H03880 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

スピントロニクス / 界面磁気異方性 / 電界誘起磁気異方性変調

【研究成果の概要】

磁気デバイスでは直流電流を流さない電界駆動が省エネルギー化に有望である。本研究の目的は電界駆動の起源である電界誘起多極子の体系的理解と制御及び増大機構の確立である。1つ目のテーマである高スピン軌道相互作用材料の開発では4d及び5d元素の電界効果を精査した結果、Pd及びIrが電界効果増強に適していることを見出した。2つ目のテーマである化学秩序制御による電界効果増強の試みでは、Ir原子の配列制御により電界誘起多極子の効果が最大化されることを見出した。3つ目のテーマである機能性分子修飾による電界効果増強の試みにおいては、分子修飾による疑似的な電界印加によりFeの非自明な性質を引き出すことに成功した。

【研究の社会的意義】

爆発的に増大するデジタルデータのために世界の電力需要が圧迫され始めている。そこで、情報処理・記録デバイスの大幅な省エネ化が必要である。これを解決する方法として電子デバイスをスピントロニクスの原理に基づくデバイスへ置き換えることが提案されている。本研究はスピントロニクスデバイスの中で最も低消費エネルギーとされる電圧駆動デバイスの体系的理解及び効率化に関する材料物性研究である。結果として数ある元素の中で有効な元素の明確化、原子配列の明確化、背景物理の体系的理解を得た。これは今後の実用材料の創出を通じて情報通信機器の飛躍的な電力削減に繋がり、次世代ICTに関して国際競争力の一助となるはずである。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】46,410千円 (直接経費: 35,700千円、間接経費: 10,710千円)