Osaka University 기본 공학 대학원 (물리학 공학부의 물질 생성 물질) 교수 Suzuki 교수Deac Alina전 JSPS 연구원은 Yuasa Shinji의 책임자, Spintronics Group, National Advanced Industrial Science and Technology의 전자 연구 부서 (이하 "AIST"), Fukushima Akio, Kubota Hitoshi 및 Maehara Daiki, Canon Anerva, Ltd Nagamine Yoshinori, Tsunekawa Koji 관리자,Djayaprawira David비즈니스 관리자 이사 Watanabe Naoki 부서 관리자와 협력하여카지노 바카라 터널 정션를 사용하여 높은 출력 (01 μW 이상)으로 고주파자가 경화를 성공적으로 수행했습니다
최근 몇 년 동안, 전자의 스핀 및 전하를 동시에 활용하여 기능적인 장치를 개발하는 Spintronics라는 연구 분야가 빠르게 발전했습니다 자기 재료 용압력의 현상으로 인해 마이크로파에 해당하는 주파수에서 진동하여 고주파 기술에 적용될 것으로 예상됩니다 거대한 자석 정전 요소에 의한 고주파 진동이 이미 관찰되었지만 출력은1NW작고 실제적인 사용을하기가 어렵다고 생각됩니다
이번에이 공동 연구 그룹은 COFEB-MGO-COFEB로 만들어진 카지노 바카라 자기 정전 요소의 큰 전류에 대한 저항을 성공적으로 개선했으며, 고급 고주파 발진기가 될 수 있음을 발견했습니다 Spintronic 장치의 새로운 응용 프로그램을위한 길을 열어줍니다
이 연구 결과는 2008 년 9 월 1 일에 출판 된 영국 과학 저널입니다자연 물리학에 게시 될 예정입니다
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이번에 개발 된 장치의 개략도
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2007 년 노벨 물리학 자격거대한 자석 정전사 효과1988 년 독일에 있었다p Grünberg및 프랑스a 비료두 의사가 발견했습니다 그 이후로, 전자의 전기 (전하)와 함께 자석의 특성 인 Spin을 사용하는 Spintronics라는 연구 분야가 빠르게 진행되었으며 기본 연구 결과는 제품에 상식적으로 적용되었습니다 Spintronic 장치에는 거대한 자석성 요소와 일본 연구자들이 발명 한 카지노 바카라 터널 접합부가 포함됩니다 이러한 요소는 외부 자기장의 적용으로 인해 전기 저항의 큰 변화를 가지며이 상태를 더욱 유지할 수 있으며 하드 디스크를 읽기위한 초고 감도 자기장 센서로 사용됩니다MRAM견고한 비 휘발성 메모리 셀로 사용됩니다 Spintronic 장치는 비 휘발성, 저렴한 비용 및 초소형과 같은 특성을 가지므로 미래의 에너지 절약 전자 장치로 주목을받습니다
Spintronics는 또한 스핀 기능을 활용하는 새로운 기능 요소의 실현에 대한 높은 희망을 가지고 있습니다 특히, 자기 재료는 세차 현상으로 인한 마이크로파에 해당하는 주파수에서 진동의 특성을 가지므로 고주파 기술에 적용될 것으로 예상됩니다 고주파 진동은 거대한 자력 요소에서 관찰되었지만 출력은 작으며 실제적인 사용이 어렵다고합니다
1995 년에 미야자키 교수 그룹과 Tohoku University의 다른 그룹이 개발 한 카지노 바카라 터널 접합부는 최근 몇 년 동안 스피 트로 닉스의 기초를 형성하는 중요한 원소 기술입니다 2004 년에 Collaborator AIST는 단열 층으로서 MGO를 사용하는 카지노 바카라 터널 접합부가 거대한 터널 자기 저항 효과 (발표가 발표되었습니다 2004 년 3 월 2 일) 결과적으로, 실온에서 거대한 자력 요소보다 10 배 이상의 저항 값 변화를 사용할 수 있습니다
한편, 미국 코넬 대학교 (Cornell University)는 2003 년에 거대한 자석성 요소가 전자 레인지 발진기가된다는 것을 발견했다 그 후, 미국 표준 스테이션은 발진기가 진동 순도가 매우 높은 것으로 나타 났으며, 전기 신호를 사용하여 주파수를 고속으로 조정할 수 있기 때문에 주파수-분산 통신 등에 적용될 것으로 예상됩니다 최근에, 약 1NW의 진동 출력이 얻어졌지만 실제 사용과는 거리가 멀다 따라서, 저항의 큰 변화가있는 카지노 바카라 터널 접합부는 높은 출력을 산출 할 것으로 예상되지만, 큰 전류가 통과되면 기존의 터널 접합부가 파손되고 진동을 달성 할 수 없을 것으로 예상되었다
이 공동 연구 그룹은 저항성, 고효율 및 강성 강성 터널 접합을 개발함으로써 거대한 자력 요소를 대체 할 수 있다고 생각합니다 2005 년에 세계 최초의 첫 번째 이끌고있는 세계 최초의 목적이라는 세계 최초의 목적이 될 수있는 고발성 카지노 바카라 터널의 첫 번째 목적으로 대체 된 자력 요소를 대체 할 수 있다고 생각합니다 고주파 신호를 철거하는 다이오드자연잡지에 게시 (2005 년 11 월 17 일 발표) 또한이 효과를 사용하여 Spintronic 장치의 작동을 정확하게 평가하는 방법을 개발했습니다자연 물리학(2007 년 11 월 26 일 발표) 연속적인 결과를 얻었습니다
이 연구는 "스핀 주입 토크를 사용한 초고속 비선형 장치 개발"(Osaka University의 기본 엔지니어링 대학원 Suzuki Yoshishige의 주요 연구원)의 일환으로 수행되었습니다
스핀 및 세차
전자 제품은 음의 전기 (전하)로 운반 될뿐만 아니라 지속적으로 회전 하며이 회전을 스핀이라고합니다 회전함으로써 전자에는 환형 전류가 동반되어 외부 자기장이 생성됩니다 다시 말해, 전자는 자석입니다 스핀의 방향은 변하지만 회전 속도는 변하지 않으며 각 전자는 영구 자석입니다 (그림 1 (a)) 실제 영구 자석에서, 전자 스핀은 한 방향으로 정렬되어 전체 자석을 단일 영구 자석으로 만듭니다
전자의 회전은 프레임의 회전과 유사하지만 실제로는 전자가 프레임이 넘어지기 전에 수행되는 스윙 운동 (세차 운동) (그림 1 (b))과 동일한 세차 운동을 수행합니다 본 연구에서,이 전자의 세차는 전류에 의해 유도된다
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그림 1 (a) 전자는 프레임과 같은 방식으로 회전 하며이 회전을 스핀이라고합니다 전자는 전기적으로 하전되기 때문에 환형 전류는 회전에 의해 생성된다 이것은 전자가 자석이됩니다 스핀은 방향을 바꾸지 만 회전 속도는 영원히 동일하게 유지됩니다 다시 말해, 각 전자는 영구 자석입니다 프레임이 움직일 때 전자도 화를냅니다 이 속성은 이번에는 발진기를 만드는 데 사용되었습니다
(b) 회전 (회전) 및 스윙 (대통령) 프레임의 움직임
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카지노 바카라 터널 접합 및 스핀 주입
카지노 바카라 터널 접합부는 그림 2에 표시된 3 개의 층으로 구성됩니다 가장 오른쪽의 첫 번째 층은 극 프리 층 (Cofeb)이라고하며, 두 번째 층은 절연 터널 배리어 레이어 (MGO)라고하며, 왼쪽의 세 번째 층은 극 모델 레이어 (COFEB)라고합니다 이 연구에서,이 터널 자성상 요소는 약 70 nm x 160 nm의 단면으로 원주 형태로 처리되었다 오른쪽의 첫 번째 층은 15 nm 두께의 Cofeb ferromagnet (영구 자석)이며, 자기 극 방향을 회전시킬 수 있기 때문에 극이없는 층이라고합니다 한편, 왼쪽의 세 번째 층은 두께가 3 nm 인 cofeb이며, 자기 극의 방향 이이 층에 고정되어 있기 때문에이를 자기 극 고정층이라고합니다 이 카지노 바카라 터널 접합 요소에서,이 두 극 층의 극 방향이 병렬로 정렬되면 전기 저항이 작아지고 방향이 반전되면 전기 저항이 커집니다 이 효과를 자석성 저항 효과라고합니다
전류 가이 요소를 통과 할 때, 전자의 "스핀"도 흐르고 스핀이 극이없는 층에 주입되어 원래 스핀 사이에 회전력이 생성됩니다 이 회전력을 "스핀 주입 토크"라고합니다 이 회전력은 극이없는 층 내부의 스핀의 세차를 촉진하는 데 사용되었습니다
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그림 2 이번에 개발 된 장치의 회로도
절연체 인 MGO가 두 개의 초소형 영구 자석 사이에 샌드위치되는 구조가 있습니다 자석의 직경은 약 100 nm이며 바이러스와 거의 같은 크기입니다 전류가 통과되면 얇은 영구 자석 경사 내부의 스핀 이 세차는 요소의 전기 저항이 주기적으로 변화하게되며, 고주파 전류는 요소를 통한 흐릅니다
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스핀 분사 발진기 출력
극이없는 층의 스핀 경사면, 두 카지노 바카라 층의 극의 상대적 각도는 고속으로 진동하며, 결과적으로 카지노 바카라 터널 접합의 전기 저항은 또한 고속으로 진동합니다 결과적으로 고주파 전류가 장치를 통해 흐릅니다 이것이 스핀 주입을 통해 고주파 진동을 얻는 원리입니다 자성상이 큰 재료를 사용하면 자기 극의 각도의 변화로 인해 요소를 통해 흐르는 전류의 변화가 증가하여 큰 출력을 얻을 수 있습니다 초기 실험은 금속 접점 인 거대한 자성상 요소를 사용하여 수행 하였으므로, 진동 출력은 수백 PW의 범위에 매우 작았습니다 그 후, 어레이에서 요소를 만들어 큰 진동 출력을 얻으려고 시도했지만, 그럼에도 불구하고 약 1NW의 진동 출력 만 얻었습니다 카지노 바카라 터널 접합부를 사용하여 큰 출력을 얻을 수 있다고 생각되었지만 진동을 유도하기 위해서는 큰 전류가 흐르고 이전의 요소가 빠르게 부러졌습니다
이 연구 팀은 저항력이 낮고 자석성이 큰 효과를 가진 고성능 카지노 바카라 터널 접합 장치를 개발했으며, 카지노 바카라 터널 접합부에서 세계 최초의 성공적인 고출력 진동이었습니다 이 요소의 전류에 대한 저항을 향상시킨 결과, 우리는 이전 거대 자석성 요소보다 100 배 이상 (01 μW 이상)의 큰 출력을 얻는 데 성공했습니다
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그림 3 스핀 트로닉 요소의 진동 출력의 연간 추세
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발진기로서 실제 사용하려면 10 μW 이상의 출력이 필요하며, 향후에는 요소 효율을 증가시켜 단일 요소의 진동 출력을 개선하고 진동 스펙트럼을 정화 할 것입니다 또한, 원칙적으로 원칙적으로 카지노 바카라 터널 접합 어레이를 제조하여 실질적으로 유용한 진동 출력을 얻는 것이 가능하다는 것을 보여주고 싶습니다
내무부 및 커뮤니케이션 부의 프로젝트는 또한 빈도 변환 및 고주파 증폭과 같은 새로운 기능을 보여주는 것을 목표로합니다