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• 滨辞罢/础滨社会の进展により情报机器の消费电力増大が世界的な课题となる中、従来の磁気ランダムアクセスメモリ(惭搁础惭)では情报书き込み时のエネルギーロスが问题でした。
• 惭搁础惭の量产にも用いられる生产性の高い技术であるオンアクシス?スパッタリング法(※1)を用いて超省エネメモリの材料となる高品质な磁性絶縁体の単结晶薄膜を作製し、その电流诱起磁化反転(情报书き込み)に世界で初めて成功しました。
• 本成果は、次世代メモリ材料の実用化を大きく加速させるものです。将来的に、情报机器の大幅な省エネルギー化へ贡献すると期待されます。

情报社会の発展に伴い、电子机器の消费电力削减は喫紧の课题です。电源を切っても情报が消えない磁気ランダムアクセスメモリ(惭搁础惭)は、その切り札として期待されていますが、情报书き込み时のエネルギー効率の向上が求められていました。新しい磁性絶縁体であるツリウム鉄ガーネット(罢尘滨骋)は低消费电力かつ高速制御可能なため世界中で研究が进められている注目材料ですが、従来の作製法は量产に不向きな特殊な手法に限られていました。

九州大学大学院システム情报科学研究院の山下尚人准教授、チャルマース工科大学のロゼル?ンガロイ氏(博士課程学生）、サロジ P. ダッシュ教授、大邱慶北科学技術院(DGIST)のユ?チョンヨル教授、信州大学の李垂範助教らの国際共同研究グループは、この課題を解決する新たな製造プロセスを開発しました。MRAMの量産にも用いられる汎用的な技術であるオンアクシス?スパッタリング法を用いて高品質なTmIG薄膜を作製、さらに白金(Pt)層を堆積させて微小な電流を流すだけで磁石の向き(メモリ情報)を反転させることに成功しました。この情報書き込み効率は従来法で作製したものに匹敵し、汎用的な技術で高品質な磁性絶縁体の単結晶薄膜を作製できることを示しました。

今回の成果は、高性能な磁性絶縁体メモリ技术を、基础研究から応用研究へと桥渡しする重要な一歩です。新たなスピントロニクスデバイスの开発研究を加速し、持続可能な情报社会の実现に贡献することが期待されます。

本研究成果は英国の雑誌「npj Spintronics」誌に2025年10月10日(金)午後6時(日本時間)に掲載されました。

(※1) オンアクシス?スパッタリング法
薄膜材料(ターゲット)にイオンを衝突させて原子を叩き出し、その真正面(オンアクシス)に置いた基板に薄膜を堆积させる代表的な成膜技术。生产性が高く、产业界で広く利用されているため着目した。

掲載誌：npj Spintronics
タイトル：Deterministic spin-orbit torque switching of epitaxial ferrimagnetic insulator with perpendicular magnetic anisotropy fabricated by on-axis magnetron sputtering
著者名：Roselle Ngaloy, Naoto Yamashita, Bing Zhao, Soojung Kim, Kohei Yamashita, Ivo P. C. Cools, Marlis N. Agusutrisno, Soobeom Lee, Yuichiro Kurokawa, Chun-Yeol You, Hiromi Yuasa, Saroj P. Dash
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