ミリ秒光パルス照射で、磁気メモリ・センサの熱処理を約1.7秒で完了

<plone.namedfile.file.NamedBlobImage object at 0x7f03080a5dd0 oid 0x7831da in <Connection at 7f03e107da90>>

2026-05-12

engineering

{'items': [{'key': '54t15', 'term': '磁気トンネル接合 （MTJ）', 'description': {'blocks': [{'key': '5eb1u', 'text': '2層の磁性ナノ薄膜の間に、非常に薄い絶縁体薄膜（トンネル障壁）を挟み込んだ構造を持つ代表的なスピントロニクスデバイスです。磁化状態（N極－S極の向き）に応じて電気抵抗が変化する特性を利用し、超微小な磁界を検出する磁気センサや、ハードディスクの読み取りヘッド、固体磁気メモリ（MRAM）の記録素子として実用化されています。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '5j5gp', 'term': 'スピントロニクス', 'description': {'blocks': [{'key': '6c2fj', 'text': '電子が持つ「電荷」の自由度に加えて量子的な性質である「スピン」の自由度も利用することで、従来のエレクトロニクスでは実現できなかった機能を有するデバイスの実現を目指す研究分野です。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '1kahb', 'term': 'フラッシュランプアニール（閃光熱処理）', 'description': {'blocks': [{'key': '60ilq', 'text': 'Xe（キセノン）ランプによる高エネルギーのフラッシュでミリ秒単位の超高速な熱処理を実現する手法です。超高速ゆえに、元素の拡散を抑えながら、材料表面のみを局所的に熱処理できるという特徴があります。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'bsmbh', 'term': 'Co-Fe-B/MgO/Co-Fe-BからなるMTJ', 'description': {'blocks': [{'key': 'f7ga0', 'text': 'Co-Fe-B（コバルト・鉄・ホウ素合金）を磁性層、MgO（酸化マグネシウム）をトンネル障壁として用いた磁気トンネル接合です。高いトンネル磁気抵抗比と優れた信頼性を持ち、磁気メモリや磁気センサとしてすでに広く実用化されています。熱処理によって、高いトンネル磁気抵抗比が得られます。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'd424e', 'term': 'トンネル磁気抵抗（TMR）効果', 'description': {'blocks': [{'key': 'es3e1', 'text': '磁気トンネル接合（MTJ）において、2層の磁性層の磁化の相対角度に応じて、トンネル障壁を介した電子のトンネリング確率が変化し、電気抵抗が変化する現象です。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '4edip', 'term': 'NanoTerasu', 'description': {'blocks': [{'key': '31dgs', 'text': '高輝度な放射光（X線）を観察対象物に照射し、ナノスケールでの内部イメージングや、構造・電子状態などを非破壊で精密に分析できる、東北大学青葉山キャンパス内に建設された世界最高水準の先端放射光施設です。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}]}

['isir', 'uhvem']

['今井 亜希子', '千葉大地', '荒木徹平', '関谷 毅', 'の山﨑 順']

スピントロニクスデバイスにフラッシュランプアニールを適用できるのではないかという興味から始まった研究ですが、実用的な磁気トンネル接合の製造プロセスにも適用可能であることを示すことができました。元素拡散と結晶化の時間スケールの違いに着目したデバイス設計や、基材への熱ダメージを抑えた生体親和性の高いデバイスの熱処理など、さらなる展開が期待されます。

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千葉 大地

教授

産業科学研究所

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/9e65159ad1a4c722.html