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― 強磁性トンネル接合素子の構成材料としてグラフェン二次元物質/規則合金の異種結晶界面に期待 ―(安井伸太郎助教)
ファンデルワールス力による"つよく"・"しなやか"な新しい結合
― 強磁性トンネル接合素子の構成材料としてグラフェン二次元物質/規則合金の異種結晶界面に期待 ―(安井伸太郎助教)

東工大ニュース 2022年03月08日

 情報機器でのエネルギー消費増大問題を解決するために、計算機用の高性能な不揮発性磁気メモリ(MRAM)の開発が求められています。東京工業大学、東北大学国際集積エレクトロニクス研究開発センター、東北大学電気通信研究所、神戸大学、早稲田大学、ブルカージャパン、パリ-サクレー大学、フランス国立研究センターの国内6機関・国外2機関のそれぞれが得意とする専門分野を学際的に協働することにより、結晶系の異なる六方晶系の二次元物質(グラフェン)と正方晶系の規則合金(L10-FePd)の界面(異種結晶界面)をファンデルワールス力により"しなやか"に結合させ、かつ界面電子密度の増加により"つよい"混成軌道が誘起されたため、界面垂直磁気異方性を出現させることに成功しました。さらに、直接観察実験と理論計算の両方からグラフェンL10-FePdの異種結晶界面の原子位置を正確に決定することに成功しました。本研究により、界面磁気異方性とL10-FePdのもつ高い結晶磁気異方性の両方を利用する道筋が示され、X nm世代のMRAM用の微小な強磁性トンネル接合(MTJ)素子への利用が期待されます。

 本研究成果は、米国化学学会発行の科学誌ACS Nanoの2022年2月28日(米国東部標準時EST)にオンライン掲載されました。

 本研究は、東京工業大学、東北大学、神戸大学、早稲田大学、パリ-サクレー大学、フランス国立科学研究センター、およびブルカージャパンとの共同研究の成果であります。本研究における、界面の平均的な構造および電子密度を東京工業大学科学技術創成研究院フロンティア材料研究所の共同利用研究(課題番号73)の支援によりX線反射率法を用いて評価を行いました。

詳細は、東工大ニュースをご覧ください。

 

【論文情報】
掲載誌 : ACS Nano
論文タイトル :
Unveiling a Chemisorbed Crystallographically Heterogeneous Graphene/L10-FePd Interface with a Robust and Perpendicular Orbital Moment
著者 : Hiroshi Naganuma(責任著者)1, Masahiko Nishijima1, Hayato Adachi2, Mitsuharu Uemoto2, Hikari Shinya1, Shintaro Yasui3, Hitoshi Morioka4, Akihiko Hirata5, Florian Godel6, Marie-Blandine Martin7, Bruno Dlubak1,7, Pierre Seneor1,7, Kenta Amemiya8
 1Tohoku Univ., 2Kobe Univ., 3Tokyo Tech, 4Bruker Jap., 5Waseda Univ., 6Univ. Paris-Saclay, 7CNRS/Thales, 8KEK, Univ. Tokyo
DOI : 10.1021/acsnano.1c09843

 

安井研究室



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