スピン偏極した電子及び正孔を利用する排他的論理和ゲート動作の実証研究

研究課題

研究責任者	酒井政道埼玉大学, 理工学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2013
概要	排他的論理和ゲート動作の成否は、強磁性体ソース及びドレイン電極における相対磁化方向が互いに平行時(P状態)と反平行時(AP状態)との間で、出力応答に巨大変化が発生するかどうかに依る。我々は、強磁性電極(Co)と非磁性両極性伝導体(YH2)チャネルから構成されるホール素子を作製、磁気抵抗(TMR)及びホール抵抗(HR)特性に、スピン蓄積による異常ホール効果を見出した。並行して電子及び正孔のスピン蓄積効果を考慮して理論計算を実施、測定結果との比較によって、観測されたのはP状態に対応することが分かった。このことはソース電極からはスピン偏極正孔が、また、ドレイン電極からは、スピン偏極電子がYH2中に注入できることを意味する。一方、AP状態を、低キュリー点材料TbFeCoを用いて作製することに取り組み、約1μm隔てて隣接する2本のTbFeCo細線の相対磁化方向を局所レーザー加熱によってAP状態に着磁する技術を確立した。