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J-GLOBAL ID：201502220168237413   整理番号：15A1395941

磁気メモリと磁化の制御

著者 (1件)： 本多周太 (関西大 システム理工)
資料名： 理工学と技術  (関西大学理工学会誌)
巻： 22  ページ： 7-10  発行年： 2015年11月20日 
JST資料番号： F0789A  ISSN： 1883-0021  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 記憶ビットにナノサイズの磁石を用いる磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)は,省電力で信頼性が高く,高速動作をするメモリとして更なる開発や大量生産が期待されている。MRAMの動作には磁化を制御することと(記憶の書込み)と磁化の向きを読み出すこと(記憶の読み出し)が必要になる。本稿では,MRAMの動作原理や,磁化の計算方法について紹介する。MRAMの記憶ビットには,トンネル磁気抵抗(TMR)素子と呼ばれるナノサイズの素子を用いる。ナノサイズの磁石(強磁性体)が二つ(磁化が変化しない固定層と磁化を変化させやすいフリー層)並んでおり,それらの間に非磁性絶縁膜が挟まれた構造(各層の厚さ数nm)をしている。この磁化の向きの読み出しには,磁気抵抗効果を用いる。MRAMでは,記憶ビットを形成する2層の強磁性体の磁化を平行か反平行かに外部磁場により制御する必要がある。磁化の向きの時間変化は,Landau-Lifshitz-Gilbert方程式で記述される。一つの磁気モーメントに外部磁場を働かせたときの磁気モーメントの動きをシミュレーションする。MRAMが開発された当初は,電流による磁場で磁化の向きを制御したが,高集積化のために素子を小さくすると,磁化制御に必要な外部磁場が大きくなり,書込み線に流す電流が大きくなる問題があった。そこで,スピン偏極電流を磁化の制御に利用する方法が提案された。スピントランスファートルクを用いれば,電流で生成する磁場による磁化の制御よりも少ない電流で磁化の制御が可能になる。

シソーラス用語： 磁気メモリ ,  *MRAM ,  方程式 ,  トルク ,  スピン分極 ,  磁性薄膜 ,  磁気モーメント ,  *計算機シミュレーション ,  電子スピン ,  磁化反転 ,  磁化
準シソーラス用語： Landau-Lifshitz-Gilbert方程式 ,  スピントランスファトルク ,  マイクロマグネティックシミュレーション ,  強磁性薄膜

分類 (2件)： 磁電デバイス  (NC03100X) ,  記憶装置  (JC04060F)

タイトルに関連する用語 (2件)： 磁気メモリ ,  磁化