磁気ランダムアクセスメモリのためのスピン電流の電気的発生の展望【JST・京大機械翻訳】

Safranski Christopher; Sun Jonathan Z.; Kent Andrew D.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202214213418291 整理番号：22P0025908

磁気ランダムアクセスメモリのためのスピン電流の電気的発生の展望【JST・京大機械翻訳】

A Perspective on Electrical Generation of Spin Current for Magnetic Random Access Memories

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発行年： 2022年01月10日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年01月10日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

スピン電流を用いて,磁気トンネル接合(MTJ)ナノピラーの強磁性電極の1つの磁化方向をスイッチングすることにより,磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)デバイスにおける情報を書き込んだ。スピン電流への電荷電流の転換の異なる物理的機構は,2端子および3端子デバイス形状で使用できる。2端子素子において,電荷対スピン変換はMTJの強磁性電極におけるスピンフィルタリングにより生じ,MRAM素子は理論的に期待される最大電荷-スピン変換効率の近くで動作した。3端子デバイスでは,チャネル材料におけるスピン-軌道相互作用も大きなスピン電流を発生させるために使用できる。この展望論文では,MRAM技術の要求を満たすことができる電荷-スピン変換プロセスを論じた。大きな電荷-スピン変換効率を有するチャネル材料を開発する必要性を強調し,スピンフィルタリング-およびスピン電流によって生成されたスピンフィルタリング-およびスピン電流によって,チャネル界面に垂直なスピン分極成分を有するものを同等または超えた。これは,対称性の破れ場を必要とせずに,サブ20nm直径の垂直磁化MTJナノピラーに基づく高性能デバイスを可能にする。また,CMOS統合に不可欠なMRAM特性を論じた。最後に,完全なMTJナノピラーデバイス製作とキャラクタリゼーションの前にデバイスチャネル材料と界面特性を最適化するために使用できる電荷-スピン変換測定と計量に対する臨界研究の必要性を同定した。【JST・京大機械翻訳】

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磁電デバイス , 電子・磁気・光学記録

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