東北大学省エネルギー・スピントロニクス集積化システムセンター（CSIS）助教の深見俊輔氏、センター長（同大学電気通信研究所・教授、原子分子材料科学高等研究機構・主任研究者兼任）大野英男氏らは、強磁性細線中の磁壁をナノ秒電流パルスにより極めて高い確率で制御できることを実証した。

現在の集積回路では電子の電気的性質が利用されているが、電子の持つ磁気的性質（スピン）も積極的に利用することで消費電力の劇的な低減が可能となるスピントロニクス論理集積回路が注目されている。

スピントロニクス論理集積回路を実現する有望な技術の一つとして、強磁性細線中の磁壁を電流によって駆動する「電流誘起磁壁移動」がある。この技術を実用化するためには、従来の集積回路技術と遜色のない高速・高信頼性を有している必要があるが、これらについて今まで十分な研究はなされていなかった。

今回深見氏らは、強磁性細線中にパルス電流を導入したときに、ピン止めされていた磁壁が脱出する確率を測定し、応用上非常に好ましい二つの性質を明らかにした。

その一つ目は磁壁が脱出するのに必要な電流密度がパルス電流の幅を2ナノ秒程度まで短くしても変わらないことであり、これは電流誘起磁壁移動が高速性という観点で十分な特性を有していることを意味する。

二つ目は脱出の失敗確率があるしきい値以上において電流密度の増大とともに急激に減少することであり、これは動作信頼性という観点での高いポテンシャルを意味する。

またここで得られた実験結果は、熱揺らぎの影響を取り入れた理論計算で再現されることが確認された。このことは今回用いた理論モデルが今後の材料・素子開発において有用であることを示している。

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