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量子科学技術でつくる未来(24)超省エネスマホ (2021/11/18 科学技術・大学)

量子科学技術研究開発機構(QST)では、磁性材料メモリーの情報(磁化の向き)を量子センサーで高効率に読み出す新しい超低消費電力デバイスを提案し、開発を進めている。

さらに電流によって磁化の向きを制御できることが分かった。このため、磁化の向きで情報を記憶する不揮発性メモリーを電気的に高速制御する手法に応用できる。

作製した磁石は保磁力で1・7テスラ、残留磁化は1・4テスラと両性能が向上した。 ... 保磁力と残留磁化が向上し、磁石特性を表す最大エネルギー積は従来の約1・5倍に向上した。... ...

これにより、微粒子の保磁力が最大1・6テスラ、残留磁化は1・2テスラに向上した。

ESICMMでは結晶粒一粒ずつの磁化の方向を観察することに成功した。... 見えてきたのは結晶粒の外側からにじむようにじわじわと磁化方向が反転する様子だ。

磁石研究では強い磁場が加わると、磁化が最初に反転する部分が磁石の弱点になることが分かってきている。

微量磁気粒子、高精度に検出 横浜国大・TDKが画像診断技術 (2021/9/7 電機・電子部品・情報・通信1)

大きさが10ナノメートル(ナノは10億分の1)程度の酸化鉄(磁気粒子)を身体の中に入れ、腫瘍や血管に集まるようにした上で外側から交流の磁界をかけ、発生した磁化信号を検出...

極低温では磁化状態を切り替えると、電気抵抗が大きくなる巨大磁気抵抗効果が観察された。

界面が乱れると磁化の方向もそろいにくくなるため性能が落ちる。

TMC効果とは磁気トンネル接合の磁化の向きで電気容量が変化する現象。... 磁性膜の磁化方向が平行だと電気容量が大きくなり、反平行だと小さくなる。

解析の結果、インバー合金が熱膨張しないのは鉄と鉄の原子対が磁化の増減に応じて伸び縮みしているのが理由と分かった。

MTJは小さくすると熱安定性が低下し、磁化方向が乱れてしまう。そこでMTJに薄い金属層などを導入して磁化を強める。

例えば、鉄などの強磁性体は、ほぼ全ての物質で磁化の反転が可能だ。

この素子に2・4ギガヘルツの強力な電波を当てるとコバルト鉄ボロンの磁化が共鳴して、すりこぎ運動のように回転する。... 効率よく電波を捉えるためにコバルト鉄ボロンの磁化が斜めになる素子を開発した。

この絶縁体層の磁化に対して高効率にトルク(回転力)を与えることを示しており、低消費電力のスピントロニクス素子への応用が期待できる。 ... 薄膜面内に電流を流すと、界...

【東大阪】下西技研工業(大阪府東大阪市、下西孝社長、072・966・6131)は、瞬間的に通電すれば強力に磁化し吸着する磁気式保持装置「スイッチングマグホルダー」を発売した。

我々は温度上昇による磁化の揺らぎを第一原理計算に考慮することで、その原因がCo2MnSiとMgOの界面にあることを見いだした。

低電力で磁化反転が可能な新しい強磁性材料の開拓や素子構造の探索が加速する。 ... だが従来は大きな電流密度が磁化反転に必要であることが課題だった。 ... さらに...

磁化させた材料に応力を加えると磁化が変化する「逆磁歪効果」により、磁束密度が変化し起電力を生む。

断熱状態で磁性体を磁化または消磁することで、温度を可逆的に変化させるのだ。

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