WO2015118579A1 - スキルミオンの駆動方法 - Google Patents

スキルミオンの駆動方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015118579A1
WO2015118579A1 PCT/JP2014/000697 JP2014000697W WO2015118579A1 WO 2015118579 A1 WO2015118579 A1 WO 2015118579A1 JP 2014000697 W JP2014000697 W JP 2014000697W WO 2015118579 A1 WO2015118579 A1 WO 2015118579A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
skyrmion
constant
time
spin
magnetic
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/000697
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
直人 永長
アヒム ロシュ
クリストフ シュッテ
Original Assignee
独立行政法人理化学研究所
ケルン大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 独立行政法人理化学研究所, ケルン大学 filed Critical 独立行政法人理化学研究所
Priority to PCT/JP2014/000697 priority Critical patent/WO2015118579A1/ja
Priority to EP14881864.4A priority patent/EP3107126B1/en
Priority to PCT/JP2014/080266 priority patent/WO2015118748A1/ja
Priority to JP2015561162A priority patent/JP6198155B2/ja
Publication of WO2015118579A1 publication Critical patent/WO2015118579A1/ja
Priority to US15/232,811 priority patent/US9741420B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
    • G11C11/165—Auxiliary circuits
    • G11C11/1693—Timing circuits or methods
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
    • G11C11/165—Auxiliary circuits
    • G11C11/1675—Writing or programming circuits or methods
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/18—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using Hall-effect devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/80—Constructional details

Definitions

  • the present invention relates to a skyrmion driving method that can perform on / off control of a drive at high speed by using an electric current, suppress the influence of an inertia effect, and perform logical drive control.
  • the spin of electrons is greatly related to the magnetic behavior of a substance, and when the spins are aligned in the same direction, the properties of a normal magnetic material appear.
  • the spin of electrons spontaneously creates a structure called “skillmion”.
  • Skyrmion is a topological magnetic structure in which spin order generated in a substance is arranged in a vortex. Skyrmions have a very stable structure that does not break against continuous changes in spin.
  • skyrmion crystal A structure in which skyrmions are regularly arranged in a lattice shape under a specific temperature and magnetic field is called a skyrmion crystal, which was discovered by analysis of B20 type MnSi using small angle neutron diffraction. It was. Skyrmion crystals can be directly observed by observing the B20 type alloy with a Lorentz transmission electron microscope (TEM).
  • TEM Lorentz transmission electron microscope
  • skyrmions Since the size of skyrmions is about 3-100 nm in diameter, it is expected as a next-generation spintronic device with high information density.
  • Skyrmion can control a magnetic structure with a minute current of about 1 / 100,000 compared to a domain wall in a ferromagnetic material, and exhibits excellent engineering characteristics.
  • skyrmions generated in the crystal have the property of acting as an effective magnetic flux through the quantum mechanical Berry phase for electrons. This shows that the topological Hall effect is generated in the skyrmion crystal.
  • skyrmion crystals exhibit other interesting properties. For example, there is a property that the pinning effect does not substantially work at an ultra-low power density ( ⁇ 100 Acm ⁇ 2 ), or electric polarization due to skyrmion occurs in the insulator.
  • Skyrmion is expected to be applied to high-density power-saving data devices and computing devices.
  • Skyrmions have particle properties by having a special spin arrangement, and are composed of nanometer sizes, so that they are expected to be used as recording bits in high-speed and power-saving magnetic memory elements.
  • An object of the present invention is to provide a driving method of a skillmion that can be controlled.
  • a driving method of a skillion according to the present invention is a driving method of a skillion that uses current to drive the skillion, and the position R (t) at the time t of the skillion is within a range according to the following equation: The skyrmion is driven so that
  • j (t) is the current density at time t (Am -2 )
  • R (0) is the position at time 0
  • ⁇ is the Gilbert damping constant
  • k B is the Boltzmann constant
  • T is the temperature (Fahrenheit)
  • J is It is an exchange interaction constant
  • the on / off control of the skyrmion drive can be performed at a high speed by using the current, the influence of the inertia effect can be suppressed, and the drive control can be further logically performed.
  • Skyrmions exist stably in chiral crystals and are mainly generated in a hexagonal lattice (sometimes a square lattice or a simple cubic lattice). Such a magnetically ordered state is called skyrmion crystal.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing skyrmions.
  • the skyrmion schematically shown in FIG. 1 has a vortex-like spin structure, and the spin is directed in all directions so as to wrap around the spherical surface, and the phase sign in this state is -1.
  • Skyrmion 1 is composed of spins 2 that are peeled in all directions.
  • the outermost peripheral spin 2a is upward as in the direction of the magnetic field H and parallel to the magnetic field H.
  • the skyrmion 1 has a planar shape that rotates inwardly from its outermost periphery, and the direction of the spin 2 gradually changes direction accordingly.
  • the spin 2b constituting the center of the skyrmion 1 is stabilized downward so as to be antiparallel to the magnetic field H.
  • spin 2 has a structure in which the direction continuously transitions from the bottom to the top from the center to the outermost periphery, and is regularly arranged. It has a structure in which multiple electron spins are regularly arranged like a vortex.
  • the directions of the center spin 2b and the outermost spin 2a are antiparallel, and the direction of the spin 2 between the center and the outer periphery is continuously twisted to form a spiral structure.
  • the skyrmion is magnetically resonated, and thus the skyrmion is rotated clockwise or counterclockwise. It is also possible to exercise.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the magnetic element 10 that enables the transmission of skyrmions.
  • the magnetic element 10 is an element formed in a thin layer having a thickness of 500 nm or less, and is formed by using a technique such as MBE (Molecular Beam Epitaxy) or sputtering.
  • MBE Molecular Beam Epitaxy
  • the magnetic element 10 includes a thin plate-like magnetic body 13 made of a chiral magnetic body, an upstream nonmagnetic metal 11 that is a conductor connected to an end of the magnetic body 13 in the extending direction, and an upstream nonmagnetic metal 11. And a downstream non-magnetic metal 12 that is a conductor connected to the magnetic body 13 at opposite ends.
  • the magnetic body 13 is a chiral magnetic body and is made of FeGe, MnSi, or the like.
  • a chiral magnetic body is a magnetic body in which the spin arrangement when no magnetic field is applied rotates spirally along a certain direction.
  • the upstream nonmagnetic metal 11 and the downstream nonmagnetic metal 12 are made of a conductive nonmagnetic metal such as Cu, W, Ti, TiN, Al, Pt, or Au.
  • the downstream nonmagnetic metal 12 is connected in the extending direction of the magnetic body 13.
  • a power source 14 is connected to the upstream nonmagnetic metal 11 and the downstream nonmagnetic metal 12, and on the lower surface side of the magnetic body 13 in FIG.
  • a magnetic field generator is provided.
  • ⁇ is a constant relating the current density and speed.
  • Equation 3 indicates that the current density j (t) and the drive amount R (t) are proportional. That is, it can be seen that as the current density j (t) increases, the drive amount R (t) also increases in proportion thereto.
  • Equation 3 does not include the size of skyrmion as a parameter. That is, when driving the skyrmion by the current, it is not affected by the inertia force that increases in proportion to the size.
  • the minimum size of the skyrmion is specified so that it cannot be driven due to interference with the periodic potential of the crystal.
  • the minimum size is about 3 nm in diameter, and can be formed up to a maximum size of about 18 nm.
  • FeCoSi-based crystals can be formed up to a size of about 50 nm at the maximum.
  • the possible width of the skyrmion size is determined according to the crystal material.
  • the diffusion motion due to thermal fluctuation is such that the Gilbert damping constant is ⁇ , j is the exchange interaction constant, and the transition temperature Tc of the helical magnet is substantially equal to the Boltzmann constant, T is the temperature (Fahrenheit), If k B is a Boltzmann constant, the momentum due to thermal fluctuation between time 0 and t can be expressed by the following [Equation 4].
  • the on / off control of the drive can be performed at high speed by using the current and the influence of the inertia effect can be suppressed, and the drive control of the skyrmion can be logically performed. it can.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

　電流を用いることで駆動のオンオフ制御を高速で行うとともに慣性効果による影響を抑えることができ、更に論理的に駆動制御を行うことのできるスキルミオンの駆動方法。前記スキルミオンの時刻ｔにおける位置Ｒ（ｔ）が、時刻ｔにおける電流密度ｊ（ｔ）（Ａｍ-2）、時刻０における位置Ｒ（０）、ギルバート減衰定数α、ボルツマン定数ｋB、温度（華氏）Ｔ、交換相互作用定数Ｊ及び電流密度と速度を関係づける定数ηにより記述される所定の式に応じた範囲内となるように前記スキルミオンを駆動させる。

Description

スキルミオンの駆動方法
　本発明は、電流を用いることで駆動のオンオフ制御を高速で行うとともに慣性効果による影響を抑えることができ、更に論理的に駆動制御を行うことのできるスキルミオンの駆動方法に関する。
　従来の半導体エレクトロニクスでは、電荷とスピンという電子の２つの性質のうち、電荷の活用に焦点を当てたものが殆どであった。一方、電子のもう１つの性質であるスピンを積極的に活用するスピントロニクスも近年において特に注目されている電子技術であり、次世代の革新的な特徴・機能を持つデバイスとして高い期待が寄せられている。
　一般的に電子のスピンは、物質の磁気的な振る舞いに大きく関係しており、スピンが同一方向に揃う場合には、通常の磁性体としての性質が現れる。これに対し、一部の特殊な磁性体では、電子のスピンが自発的に「スキルミオン」と呼ばれる構造を作ることが明らかにされている。
　スキルミオンは、物質中に生じるスピン秩序が渦状に配列したトポロジカルな磁気構造である。スキルミオンは、スピンの連続的な変化に対して壊れることがない、非常に安定的な構造を持つ。
　このように、特定の温度下、磁場下においてスキルミオンが格子状に規則的に配列している構造をスキルミオン結晶といい、小角中性子線回折法を用いたＢ２０型のＭｎＳｉの解析により発見された。スキルミオン結晶は、Ｂ２０型合金をローレンツ透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察することで直接観察することができる。
　スキルミオンの大きさは直径３～１００ｎｍ程度であることから、高い情報密度を持つ次世代のスピントロニクスデバイスとして期待されている。
　また、スキルミオンは、強磁性体における磁壁と比較して、１０万分の１程度の微小な電流で磁気構造体をコントロールすることができ、工学的に優れた特性を示す。
　また、結晶中に生成されるスキルミオンは電子にとって量子力学的ベリー位相を通じて実効的な磁束として働くという性質を備えている。これによりスキルミオン結晶にはトポロジカルホール効果が生じていることが分かる。
　更にスキルミオン結晶は他の興味深い性質も示す。例えば超低電力密度（＜１００Ａｃｍ-2）においてほぼピン止め効果の働かない挙動を示したり、絶縁体中でスキルミオンによる電気分極が生じたりする性質がある。
　こうした数々の特異な性質を有することにより、スキルミオンは、高密度省電力データデバイスへの応用や演算デバイスへの応用が期待されている。またスキルミオンは、特殊なスピン配列を有することで粒子としての性質を持ち、ナノメータサイズで構成されることから、高速で省電力の磁気メモリ素子の記録ビットとしての応用が期待されている。
　このような性質を有するスキルミオンを情報担体として利用するときには、その駆動を制御する必要がある。
Yu, X. Z. et al. Near room temperature formation of a Skyrmion crystal thinfilms of the helimagnet FeGe. Nat. Mat. 10, 106？109 (2011).
　ところで、スキルミオンを駆動する方法としては、磁場勾配による駆動と電流による駆動の２種類の駆動方法が存在する。
　このうち、磁場勾配による駆動では、慣性力による影響が大きく生じてしまい、また、駆動のオンオフ制御を高速で行うことができない。
　一方、電流による駆動では、磁場勾配による駆動と異なり、慣性力による影響を抑えることができ、駆動のオンオフ制御も高速で行うことができるが、その駆動の制御方法を論理的に得ることが緊急の課題となっている。
　そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、電流を用いることで駆動のオンオフ制御を高速で行うとともに慣性効果による影響を抑えることができ、更に論理的に駆動制御を行うことのできるスキルミオンの駆動方法を提供することを目的とする。
　本発明に係るスキルミオンの駆動方法は、電流を用いてスキルミオンを駆動するスキルミオンの駆動方法であって、前記スキルミオンの時刻ｔにおける位置Ｒ（ｔ）が以下の式に応じた範囲内となるように前記スキルミオンを駆動させることを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ここで、ｊ（ｔ）は時刻ｔにおける電流密度（Ａｍ-2）、Ｒ（０）は時刻０における位置、αはギルバート減衰定数、ｋBはボルツマン定数、Ｔは温度（華氏）、Ｊは交換相互作用定数であり、ηは電流密度と速度を関係づける定数で、ｊ=１０10Ａｍ-2に対しておよそ１ｍsec-1の値を与える。
　上述した構成からなる本発明によれば、電流を用いることでスキルミオンの駆動のオンオフ制御を高速で行うとともに、慣性効果による影響を抑えることができ、更に論理的に駆動制御を行うことができる。
スキルミオンを示す模式図である。 スキルミオンの転送を可能とする磁気素子を示す模式図である。
　以下、本発明の実施の形態としてのスキルミオンの駆動方法について詳細に説明する。
　スキルミオンはキラル結晶中において安定的に存在し、主に六方格子状（時折正方格子状や単純立方格子状）に生成される。こうした磁気的に秩序のある状態をスキルミオン結晶という。
　図１は、スキルミオンを示す模式図である。図１に模式的に示すスキルミオンは、渦状のスピン構造であり、スピンは球面を包み込むようにあらゆる方向に向いていて、この状態の位相の符号は－１となる。
　スキルミオン１は、あらゆる方向をむくスピン２で構成されている。スキルミオン１に印加される磁場Ｈの方向が図中上向きである場合に、最外周のスピン２ａは、その磁場Ｈの方向と同様に上向きで、且つ磁場Ｈと平行とされている。
　スキルミオン１は、その最外周から渦巻状に内側へ向けて回転していく平面形態とされ、これに伴ってスピン２の方向は徐々に向きを変えることとなる。そしてスキルミオン１の中心を構成するスピン２ｂは、磁場Ｈと反平行となるように、下向きで安定することとなる。
　スキルミオン１では、スピン２が中心から最外周に至るまで下向きから上向きに方向が連続的に遷移し、且つ規則的に並んだ構造とされている。複数の電子スピンが渦のように規則的に並んだ構造をしている。
　中心のスピン２ｂと最外周のスピン２ａの向きは反平行で、中心から外周の間にあるスピン２の向きは連続的にねじれ、渦巻き構造を形成する。
　このようなスキルミオン１に対して、例えば特定の周波数からなる電磁波を照射することにより、スキルミオンを磁気共鳴させ、ひいてはこのスキルミオンを時計回りに回転させ、或いは反時計回りに回転させる等の運動を行わせることも可能である。
　図２は、スキルミオンの転送を可能とする磁気素子１０を示す模式図である。磁気素子１０は、厚さが５００ｎｍ以下の薄層状に形成された素子であり、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）やスパッター等の技術を用いて形成されている。
　磁気素子１０は、カイラル磁性体よりなる薄板状の磁性体１３と、磁性体１３の延展方向の端部に接続された導電体である上流側非磁性金属１１と、上流側非磁性金属１１と対向する端部において磁性体１３に接続された導電体である下流側非磁性金属１２と、を備えて構成されている。
　磁性体１３はカイラル磁性体であり、ＦｅＧｅやＭｎＳｉ等よりなる。カイラル磁性体は、磁場の印加がない場合のスピン配置が、ある方向に沿って螺旋状に回転する磁性体である。
　上流側非磁性金属１１及び下流側非磁性金属１２は、Ｃｕ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ等の導電性の非磁性金属よりなる。下流側非磁性金属１２は、磁性体１３の延展方向に接続されている。
　この磁気素子１０を用いてスキルミオンを生成、転送させる際には、上流側非磁性金属１１及び下流側非磁性金属１２に電源１４が接続されるとともに、磁性体１３の図２における下面側に磁場発生部が設けられる。
　磁場が磁場発生部から磁気素子１０に対して矢印Ｂの方向に向けて印加されると、スキルミオンＳが生成される。
　次に、電源１４から上流側非磁性金属１１に電流が印加されると、電流が図２の矢印Ａの方向、すなわち上流側非磁性金属１１から磁性体１３を経て下流側非磁性金属１２へと流れていく。
　磁気素子１０に対して矢印Ａの方向に電流が印加されると、電子は矢印Ａと反対方向に流れていく。そして、磁気素子１０の中のスキルミオンＳは、この電子の流れに沿って矢印Ｃの方向、すなわち電流Ａの方向とは逆の方向に移動する。
　こうした磁気素子１０を用いてスキルミオンを電流により駆動する場合、一般の時間依存性を持つ電流密度ｊ（ｔ）（Ａｍ-2）に対して、スキルミオンの位置（駆動量）Ｒ（ｔ）は、若干の誤差を除いて以下の[数３]で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　ここで、ηは電流密度と速度を関係づける定数である。
　上記［数３]は、電流密度ｊ（ｔ）と駆動量Ｒ（ｔ）が比例することを示している。すなわち、電流密度ｊ（ｔ）が増大すると、これに比例して駆動量Ｒ（ｔ）も増大することが分かる。
　また、上記［数３]は、パラメータとしてスキルミオンのサイズを含んでいない。すなわち、電流によるスキルミオンを駆動する場合、サイズに比例して大きくなる慣性力による影響を受けないことを示している。
　この［数３］は、少なくともピコ秒スケールの時間変化に対しては正確に成立することが数値シミュレーションにより確かめられた。
　ここで、スキルミオンを駆動するための臨界電流密度は約１０6Ａｍ-2であることが知られている。そのため、スキルミオンが特徴的なサイズである直径１０ｎｍである場合を仮定すると、その大きさ程度の移動量を確保するために必要な時間は、ｊ＝１０7Ａｍ-2に対して１０μ秒、ｊ＝１０9Ａｍ-2に対して０．１μ秒となる。
　なお、スキルミオンのサイズは、結晶の周期ポテンシャルと干渉し駆動できなくならないよう、その最低サイズが規定される。
　例えば、ＭｎＳｉ系の結晶に生じるスキルミオンでは、最低サイズは直径３ｎｍ程度となり、最大で１８ｎｍ程度のサイズまで形成可能となっている。また、ＦｅＣｏＳｉ系の結晶では、最大で５０ｎｍ程度のサイズまで形成可能となっている。
　このように、スキルミオンのサイズが取りうる幅は、結晶の材料に応じてそれぞれ決まるものである。
　そして、電流の印加を停止した場合には、スキルミオンは慣性効果による影響を受けることなく運動を止め、その場に静止する。
　一方で、熱揺らぎによる拡散運動は、ギルバート減衰定数をα、ｊを交換相互作用定数でありヘリカル磁性体の転移温度Ｔｃにボルツマン定数をかけたものとほぼ等しい値、Ｔを温度（華氏）、ｋBをボルツマン定数とすると、時刻０～ｔの間の熱揺らぎによる運動量は、以下の［数４］で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここで、α＝０．０１、Ｔ＝０．１Ｔcであって、スキルミオンのサイズが１０ｎｍである場合、このサイズのスキルミオンが拡散運動するために要する時間は、約５μ秒となる。
　そのため、この時間よりも短い時間間隔でスキルミオンを駆動することにより、熱拡散によりスキルミオンの位置が不安定になることを防止することができる。
　上述した実施形態に係るスキルミオンの駆動方法によると、電流を用いることで駆動のオンオフ制御を高速で行うとともに慣性効果による影響を抑えることができ、スキルミオンの駆動制御を論理的に行うことができる。
１　スキルミオン
２　スピン
２ａ　最外周のスピン
２ｂ　中心のスピン
１０　磁気素子
１１　上流側非磁性金属
１２　下流側非磁性金属
１３　磁性体
１４　電源

Claims (1)

  1. 　電流を用いてスキルミオンを駆動するスキルミオンの駆動方法であって、前記スキルミオンの時刻ｔにおける位置Ｒ（ｔ）が以下の式に応じた範囲内となるように前記スキルミオンを駆動させることを特徴とするスキルミオンの駆動方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
     　ここで、ｊ（ｔ）は時刻ｔにおける電流密度（Ａｍ-2）、Ｒ（０）は時刻０における位置、αはギルバート減衰定数、ｋBはボルツマン定数、Ｔは温度（華氏）、Ｊは交換相互作用定数であり、ηは電流密度と速度を関係づける定数である。
PCT/JP2014/000697 2014-02-10 2014-02-10 スキルミオンの駆動方法 WO2015118579A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/000697 WO2015118579A1 (ja) 2014-02-10 2014-02-10 スキルミオンの駆動方法
EP14881864.4A EP3107126B1 (en) 2014-02-10 2014-11-14 Skyrmion drive method and drive device
PCT/JP2014/080266 WO2015118748A1 (ja) 2014-02-10 2014-11-14 スキルミオンの駆動方法および駆動装置
JP2015561162A JP6198155B2 (ja) 2014-02-10 2014-11-14 スキルミオンの駆動方法および駆動装置
US15/232,811 US9741420B2 (en) 2014-02-10 2016-08-10 Skyrmion driving method and driving apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/000697 WO2015118579A1 (ja) 2014-02-10 2014-02-10 スキルミオンの駆動方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/080266 Continuation WO2015118748A1 (ja) 2014-02-10 2014-11-14 スキルミオンの駆動方法および駆動装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/232,811 Continuation US9741420B2 (en) 2014-02-10 2016-08-10 Skyrmion driving method and driving apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015118579A1 true WO2015118579A1 (ja) 2015-08-13

Family

ID=53777422

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/000697 WO2015118579A1 (ja) 2014-02-10 2014-02-10 スキルミオンの駆動方法
PCT/JP2014/080266 WO2015118748A1 (ja) 2014-02-10 2014-11-14 スキルミオンの駆動方法および駆動装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/080266 WO2015118748A1 (ja) 2014-02-10 2014-11-14 スキルミオンの駆動方法および駆動装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9741420B2 (ja)
EP (1) EP3107126B1 (ja)
JP (1) JP6198155B2 (ja)
WO (2) WO2015118579A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102099068B1 (ko) * 2014-10-28 2020-04-08 고쿠리쓰 겐큐 가이하쓰 호징 리가가쿠 겐큐소 자기 소자, 스커미온 메모리, 스커미온 메모리 장치, 스커미온 메모리 탑재 고체 전자 장치, 데이터 기록 장치, 데이터 처리 장치 및 통신 장치
JP6607737B2 (ja) * 2015-08-21 2019-11-20 国立研究開発法人理化学研究所 磁気素子、スキルミオンメモリ及び演算処理装置
KR101746698B1 (ko) * 2016-03-07 2017-06-14 울산과학기술원 스커미온 다이오드 및 그 제조 방법
US10541074B2 (en) 2017-05-04 2020-01-21 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for making magnetic skyrmions
EP3832676A4 (en) * 2018-08-01 2022-05-04 Riken INDUCTOR ELEMENT AND DEVICE THEREOF
US20220181061A1 (en) * 2020-12-08 2022-06-09 Jannier Maximo Roiz-Wilson Warped Magnetic Tunnel Junctions and Bit-Patterned media
CN114496012B (zh) * 2022-01-25 2024-03-19 广东工业大学 磁性斯格明子的磁场驱动方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001516974A (ja) * 1997-09-17 2001-10-02 ユニサーチ・リミテッド 量子コンピュータ
US20110261602A1 (en) * 2008-05-23 2011-10-27 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Magnetic memory devices and systems
JP2012060033A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Toshiba Corp スピン波素子

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6116043B2 (ja) * 2012-10-19 2017-04-19 国立研究開発法人理化学研究所 スキルミオン駆動方法およびマイクロ素子
SE538342C2 (sv) * 2014-04-09 2016-05-24 Nanosc Ab Spinnoscillator-anordning
US9773540B2 (en) * 2015-07-17 2017-09-26 The Johns Hopkins University Skyrmion based universal memory operated by electric current

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001516974A (ja) * 1997-09-17 2001-10-02 ユニサーチ・リミテッド 量子コンピュータ
US20110261602A1 (en) * 2008-05-23 2011-10-27 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Magnetic memory devices and systems
JP2012060033A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Toshiba Corp スピン波素子

Also Published As

Publication number Publication date
JP6198155B2 (ja) 2017-09-20
US20160351242A1 (en) 2016-12-01
EP3107126A4 (en) 2017-11-22
JPWO2015118748A1 (ja) 2017-03-23
WO2015118748A1 (ja) 2015-08-13
EP3107126B1 (en) 2019-07-10
US9741420B2 (en) 2017-08-22
EP3107126A1 (en) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015118579A1 (ja) スキルミオンの駆動方法
Sun et al. Creating an artificial two-dimensional skyrmion crystal by nanopatterning
JP6179919B2 (ja) スキルミオンの生成、消去方法および磁気素子
Upadhyaya et al. Electric-field guiding of magnetic skyrmions
Zhang et al. Current-induced magnetic skyrmions oscillator
JP6116043B2 (ja) スキルミオン駆動方法およびマイクロ素子
Hou et al. Manipulating the topology of nanoscale skyrmion bubbles by spatially geometric confinement
Koshibae et al. Theory of skyrmions in bilayer systems
JP2018195730A (ja) スピン流磁化反転素子
Dürrenfeld et al. Controlled skyrmion nucleation in extended magnetic layers using a nanocontact geometry
Samardak et al. Topologically Nontrivial Spin Textures in Thin Magnetic Films
Bo et al. Micromagnetic manipulation and spin excitation of skyrmionic structures
US7808814B2 (en) Magnetization state control device and magnetic information recording device
Blachowicz et al. Spintronics: Theory, Modelling, Devices
Jamali et al. Metastable magnetic domain wall dynamics
Song et al. Trochoidal antiskyrmion motion with microwave electric fields
Hu et al. Field-induced transitions from negative to positive exchange bias in nanoparticles with inverted ferromagnetic-antiferromagnetic core-shell morphology
KR101877899B1 (ko) 스커미온 결합 모드를 이용한 신호 전달 소자
Meng et al. Domain wall motions in perpendicularly magnetized CoFe/Pd multilayer nanowire
Purnama et al. Collective motions assisted by magnetostatic interactions in coupled domain wall system
Ye et al. Numerical simulation of magnetic properties for Co asymmetric nanorings
Huang et al. Study of vortex configuration and switching behavior in submicro-scaled asymmetric permalloy ring
Zhu et al. Strain manipulation of vortex core in bi-component magnetic nanodisks
Huang et al. Study of one-side-flat edge on vortex in submicro-scaled permalloy disks
Chichai et al. The structure of magnetic domain walls in cylindrical nano-and microwires with inhomogeneous anisotropy

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14881415

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14881415

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP