最近、磁力に関する発見が相次いでいる。

6月1日の京都新聞には「磁力抵抗ゼロ発電機」の発明に関する記事が掲載され、6月13日には、理化学研究所、東京大学物性研究所、日本原子力研究開発機構、東北大学金属材料研究所の連名で、酸化マグネシウム層を磁石である強磁性体と非磁性体である「銀」で挟んだ接合を持つ磁気蓄積素子を作製し、効率よく磁気を銀の中に注入・蓄積することに成功した事が発表されている。

この磁気蓄積素子は、従来の100倍以上の磁気蓄積量で世界最高と言う。

またこの磁気蓄積素子の強磁性材料や素子サイズや構造を最適化すると、更に磁気蓄積量を増加させる事が可能であるという。

≫ http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2011/110613/detail.html

このような強い磁気を持つ強磁性体、即ち磁石は、ハードディスクドライブの再生ヘッドや磁気ランダムアクセスメモリーのメモリー機能部などの用いられているが、現在の出力信号はせいぜい1μV、磁気蓄積量として0.01T程度と小さく、この磁気蓄積量を増やす事が課題とされてきたが、今回、強磁性体であるパーマロイ(鉄とニッケルの合金)と非磁性体である「銀」の間に、酸化マグネシウム層を挟んだナノサイズの磁気蓄積素子を生成し、強磁性体電極側に電圧を加えると、スピンを非磁性体中に注入することが可能となる。

今回の発表によれば、作製した磁気蓄積子を水素3%、窒素97%の混合ガス中で400℃、40分間の熱処理を施し、酸化マグネシウム膜厚を変えると、界面抵抗値が0.2Ωμm2程度の酸化マグネシウム層を用いると、出力信号が最大値で一定になることが判明。

この界面抵抗値は一般的なトンネル接合よりも2桁ほど低く、従来にない大きな電流を流す事が可能となり、3mAの電流で200μV以上の出力信号を達成した。この出力電圧は、磁気蓄積量としては有効磁場換算で2Tとなり、世界最高を達成したもの。

この磁気蓄積素子は、次世代ハードディスクドライブの再生ヘッド、高感度&高空間分解能な磁気センサー、大容量不揮発性メモリー素子、新たなスピントランジスタやスピン演算素子などへの応用開発が期待されると言われ、今回の研究成果は『Nature Materials』オンライン版(6月12日付け:日本時間6月13日)に掲載されている。
 
 ≫ http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat3046.html