大容量単一磁束量子スピンメモリ

大容量单通量量子自旋存储器

基本信息

批准号：
20656056
负责人：
藤巻朗
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20656056/
关键词：
単一磁束量子スピンメモリ

项目摘要

本研究は、超伝導単一磁束量子回路の高機能化の障害となっている大容量高速メモリに対し、超伝導回路技術とスピンエレクトロニクス技術を組み合わせることで解決を試みるものである。記憶層として強磁性体を用いるが、その強磁性転移温度を超伝導体の臨界温度よりも低く抑えることで、超伝導回路への悪影響を抑制する。磁性体を使うことでシートインダクタンスが大きくなり、読出し回路も含めた記憶セルは従来よりはるかに小さくすることが可能となる。また、低い強磁性転移温度は小さな電流値で磁区を反転させることができ、低電力化も期待できる。平成21年度は、平成20年度に作製法を確立したNbによるSQUIDループ上に、磁性ナノ粒子(酸化鉄)をフォトレジスト中に拡散させた形で配置し、低温での磁気特性、メモリ効果について評価した。この場合、強磁性転移温度を含めた磁気特性の制御は、ナノ粒子の大きさとフォトレジスト中の濃度によって制御している。また、配置にはスピンコートとフォトリソグラフィ技術を用いている。印加磁場の増減に伴って、SQUIDの特性にヒステリシスが出るかどうかを調べたところ、4Kにおいてもナノ粒子径5nmの場合は観測されず、10nmでわずかにヒステリシス、すなわちメモリ効果が観測された。実際にメモリとして用いるには、より小さな磁場に応答する必要がある。ここれには、用いる磁性ナノ粒子径を大きくする、あるいは酸化鉄以外の材料を用いることで、所望の特性が得られるものと考えている。

这项研究试图解决大容量的高速记忆，这是通过结合超导电路技术和旋转电子技术技术来改善超导单频量子电路功能的障碍。铁磁材料用作记忆层，通过保持铁电磁过渡温度低于超导体的临界温度，它抑制了对超导电路的不良影响。使用磁性材料会增加板电感，从而使包括读取电路在内的记忆单元比过去小得多。此外，低铁磁过渡温度使磁域以较小的电流值逆转，并有望降低功率。在2009年，将磁性纳米颗粒（氧化铁）放置在光晶剂中，以一种形式，其中磁性纳米颗粒（氧化铁）在具有NB的鱿鱼环上扩散到光片中，并于2008年建立，并且在低温下评估了磁性性能和记忆效应。在这种情况下，包括铁磁过渡温度在内的磁性特性的控制受纳米颗粒的尺寸和光震中的浓度控制。自旋涂层和光刻技术也用于布置。当我们研究磁滞是否发生在鱿鱼的特征中，随着应用磁场的增加或减少，即使在4K处，磁滞，在5 nm的情况下也没有观察到纳米颗粒的大小，并且在10 nm处观察到稍微的滞后，即记忆效应。实际上，它需要响应较小的磁场。在这种情况下，可以相信可以通过增加所使用的磁性纳米颗粒的直径或使用氧化铁以外的材料来获得所需的性质。