MRAMとAIハードウエアの低消費電力化の実現へ向けて

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2018-12-05

engineering

{'items': [{'description': {'blocks': [{'key': '5q7r4', 'text': '人工知能（Artificial intelligence）の略。人間の知的な能力（例えば言語の理解、推論、学習や問題解決など）をコンピュータを用いて人工的に実現する技術、およびその研究分野のことを意味します。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term2', 'term': 'AI'}, {'description': {'blocks': [{'key': 'dvd88', 'text': '電子の持つ電気の性質と磁気の性質（スピン）を巧みに利用することで、新しい現象の発現や新しい機能を持つ電子デバイスの創出を目指す学問、および技術を意味します。代表的な電子デバイスとして、ハードディスクドライブの読み取りヘッドや注4で述べるMRAMが実用化しています。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term3', 'term': 'スピントロニクス'}, {'description': {'blocks': [{'key': 'cqrpl', 'text': 'Internet of thingsの略で、さまざまなものにインターネットが接続されて相互に情報交換することで、相互に制御する仕組み（およびそれによる社会の実現）を意味します。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term1', 'term': 'IoT'}, {'description': {'blocks': [{'key': '4lla', 'text': 'で述べるMTJの磁極の方向によって情報の記録を行うメモリーです。既存の半導体メモリーであるダイナミックランダムアクセスメモリー（DRAM）が電源を切ると情報が失われるのに対し、MRAMは電源を切っても磁極の方向は保持されるため情報が失われないという特長があります。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term4', 'term': '磁気ランダムアクセスメモリー（Magnetoresistive Random Access Memory：MRAM）'}, {'description': {'blocks': [{'key': '35avn', 'text': '金属磁石｜絶縁体｜金属磁石の三層構造で構成され、絶縁体の両側にある磁石の磁極の相対角度によって電気抵抗が変化する素子です。絶縁体には、2004年に産業技術総合研究所が開発した酸化マグネシウム（MgO）が用いられます。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term5', 'term': '磁気トンネル接合（Magnetic Tunnel Junction：MTJ）'}, {'description': {'blocks': [{'key': 'buprb', 'text': '電子は磁気の性質（スピン）を持っており、小さな磁石としてふるまいます。磁極の方向がそろった電子を流すことをスピン注入と言います。MTJに電流を流すと、磁石の方向がそろった電子が片側の磁石から絶縁体を通してもう片側の磁石へ流れ、スピン注入が生じます。MTJの磁石は、流れてきた電子の磁石と相互作用するため、MTJの磁石の磁極の方向を制御することができます。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term6', 'term': 'スピン注入'}, {'description': {'blocks': [{'key': 'bt2cf', 'text': '磁石の磁極がある特定の方向に向きやすい性質を意味します。この論文で述べている磁気異方性は、MTJの薄膜の面に垂直な方向に向きやすい磁気異方性の大きさのことを議論しています。我々のグループは電圧によって磁気異方性を変化させ、磁極の方向を高速に制御する研究を報告してきました（T.Maruyama et al., Nat. Nanotechnol, 4, 158 (2009), Y. Shiota et al., Nat. Mater, 11, 39 (2012)）。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term7', 'term': '磁気異方性'}, {'description': {'blocks': [{'key': '4vudp', 'text': 'MTJにおける固定層とは、磁極の向きが変化しにくい磁石のことを意味します。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term8', 'term': '固定層'}, {'description': {'blocks': [{'key': '72r1d', 'text': 'MTJにおける自由層とは、磁極の向きが変化しやすい磁石のことを意味します。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term9', 'term': '自由層'}, {'description': {'blocks': [{'key': '5ackg', 'text': '電圧による磁気異方性変化には約10億分の1秒で応答する高速な現象と、約100万分の1秒以上の応答速度を持つ遅い現象が報告されており、今回得られたマイクロ波が増幅される現象は高速な現象に対応します。従来研究で高速性が確認されている電圧による磁気異方性変化の大きさは、例えば約320fJ/Vmが報告されています（T. Nozaki et al., NPG. Asia. Mater, 9, e451 (2017)）。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term10', 'term': '高速性が確かめられている電圧による磁気異方性変化の最大値'}, {'description': {'blocks': [{'key': '3t8sc', 'text': 'MTJにおいて二つの磁石の磁極の相対角度によって電気抵抗が変化する現象です。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term11', 'term': 'トンネル磁気抵抗効果'}, {'description': {'blocks': [{'key': 'f8m4q', 'text': 'マイクロ波の振動磁場を利用して磁極を振動させてマイクロ波の増幅を試みた従来研究が報告されています。この実験ではマイクロ波パワーを変調させることはできましたが、マイクロ波は増幅されませんでした（K.Konishi et al., Appl. Phys. Lett, 102, 162409 (2013)）。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term12', 'term': 'マイクロ波の増幅に関する従来研究'}]}

['es']

['後藤穣', '若竹陽介', 'Ugwumsinachi', 'Kalu', 'Oji', '三輪真嗣', '鈴木義茂']