【課題】外部磁場が半導体チャンネルに侵入することに起因するノイズやエラーを抑制することが可能なスピン伝導素子を提供すること。
【解決手段】磁気抵抗を利用したスピン伝導素子１は、スピンを半導体チャンネルに注入するための第一強磁性体１２Ａと、スピンを半導体チャンネルから抽出するための第二強磁性体１２Ｂと、第一強磁性体１２Ａから第二強磁性体１２Ｂまで延びる半導体チャンネル７と、第二強磁性体１２Ｂ、及びあるいは、半導体チャンネル７を覆う磁気シールドＳ１と、第二強磁性体１２Ｂ、及びあるいは、半導体チャンネル７と磁気シールドＳ１との間に設けられた絶縁膜と、を備えることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】素子の発振を安定化させることができる。
【解決手段】本実施形態に係る磁気記録媒体は、非磁性部、１以上の第１磁性部および第２磁性部を含む。非磁性部は、非磁性体で形成される。１以上の第１磁性部は、前記非磁性部に接続され、電流を伴わない電子スピンの流れを示す純スピン流を発生する。第２磁性部は、前記第１磁性部との間の距離が、前記非磁性部において電子スピンの偏極が保持される距離を示すスピン拡散長以下となるように前記非磁性体に接続され、前記純スピン流により発振する。 （もっと読む）

【課題】電界を駆動力とする低消費電力な電界駆動型強磁性共鳴励起方法を実現し、この方法を用いたスピン波信号生成素子、スピン流信号生成素子、及びこれらを用いた論理素子、また、この方法を用いた高周波検波素子及び磁気記録装置等の磁気機能素子を提供する。
【解決手段】伝導電子による電界シールド効果が起きない程度に十分薄い超薄膜強磁性層２と、磁気異方性制御層１とを直接積層し、超薄膜強磁性層側に絶縁障壁層３及び電極層４を順に配置した積層構造体に対し、特定の磁界印加角度及び磁界強度を有する磁界を印加する。そして、磁気異方性制御層と電極層との間に、磁性共鳴周波数の高周波成分を有する電界を印加することにより、効率的に超薄膜強磁性層に強磁性共鳴を励起する。 （もっと読む）

【課題】熱を入力として熱を出力とする論理演算素子を提供する。
【解決手段】熱論理演算素子として、スピン軌道相互作用を用いて熱電変換を行う少なくとも２つの熱電変換素子と、構成する論理ゲートに対応させて個々の熱電変換素子の起電力取出し領域を少なくとも抵抗発熱体を介して接続した伝導路とを有して、その少なくとも２つの熱電変換素子の各々への熱入力を入力とすると共に、伝導路の抵抗発熱体から得られる熱を出力として、論理ゲートとして動作させる。 （もっと読む）

【課題】本発明は、磁気減衰自由層を備えたスピントルク発振器（ＳＴＯ）を提供する。
【解決手段】スピントルク発振器（ＳＴＯ）は、発振自由強磁性層の磁気減衰を増加させる。ギルバート磁気減衰パラメータ（α）は、少なくとも０．０５、好ましくは０．０５より大きい。自由層は、任意のタイプの従来の強磁性材料であってもよいが、ドーパントとして１つまたは複数の減衰元素を含む。減衰元素は、Ｐｔ、Ｐｄおよび１５のランタニド元素からなる群から選択される。自由層減衰は、自由層に隣接する減衰層によって増加させてもよい。減衰層の一タイプは、Ｍｎ合金のような反強磁性材料であってもよい。反強磁性減衰層に対する変更例として、二重層減衰層を、反強磁性減衰層と、自由層および反強磁性層間の非磁性金属導電分離層とで形成してもよい。別のタイプの減衰層は、Ｐｔ、Ｐｄおよびランタニドから選択された元素の１つまたは複数で形成された層であってもよい。 （もっと読む）

【課題】ソース及びドレインにハーフメタルを用いたトランジスタを提供する。
【解決手段】一方のスピンに対し金属的スピンバンド構造を、他方のスピンに対し半導体的スピンバンド構造をとるハーフメタルからなり、スピン偏極した伝導キャリアを注入する強磁性ソースと、注入されたスピン偏極した伝導キャリアを受けるハーフメタルからなる強磁性ドレインと、強磁性ソースと強磁性ドレインとの間に設けられた半導体層と、強磁性ソースと半導体層との間及び強磁性ドレインと半導体層との間に設けられた金属層と、半導体層に対して形成されるゲート電極と、ソース及びドレインに対して形成された非磁性コンタクトと、を有し、金属層は、半導体層との界面において、ショットキー接合を形成し、非磁性コンタクトのフェルミエネルギーは、それぞれ強磁性ソース及び強磁性ドレインの半導体的スピンバンドのバンドギャップ中を横切るトランジスタ。 （もっと読む）

【課題】半導体層と強磁性金属層との間のショットキー障壁による接触抵抗を低減し、かつ高効率のスピン注入を実現するための界面抵抗の最適化を可能とすること。
【解決手段】半導体層１０と、前記半導体層にスピン偏極した電子を注入、または前記半導体層からスピン偏極した電子を受ける強磁性金属層１２と、前記半導体層と前記強磁性金属層との間に設けられ、前記強磁性金属層より小さな仕事関数を有する金属膜１６と、前記金属膜と前記半導体層との間に設けられた絶縁膜１４と、を具備する半導体装置。 （もっと読む）

【課題】出力を向上可能なスピン伝導素子を提供する。
【解決手段】 このスピン伝導素子は、半導体層３と、半導体層３上に第１トンネル障壁層５Ａを介して設けられた第１強磁性層１と、半導体層３上に、第１強磁性層１から離間し、且つ、第２トンネル障壁層５Ｂを介して設けられた第２強磁性層２と、を備え、半導体層３は、第１強磁性層１からその厚み方向に垂直な方向に沿って、第１強磁性層１から離れる方向へ広がる第１領域Ｒ１と、第１強磁性層１からその厚み方向に垂直な方向に沿って、第２強磁性層２に向かう方向に延びており、第１領域Ｒ１の不純物濃度よりも相対的に高い不純物濃度を有する第２領域Ｒ１２と、を備えている。 （もっと読む）

【課題】 トンネル層における面抵抗の低減が図られたスピン伝導素子及び磁気ヘッドを提供する。
【解決手段】
本発明に係るスピン伝導素子（磁気センサー１）は、半導体で構成されるチャンネル層１０と、チャンネル層１０上に形成された強磁性層２０Ａ、２０Ｂと、チャンネル層１０と強磁性層２０Ａ、２０Ｂとの間に介在するように形成されたトンネル層２２Ａ、２２Ｂとを備え、トンネル層２２Ａ、２２Ｂが、ＭｇＯのＭｇの一部がＺｎで置換された材料で構成されている。発明者らの研究によれば、ＭｇＯのＭｇの一部をＺｎで置換したトンネル材料において、面積抵抗の低下が観測された。そのため、トンネル層２２Ａ、２２Ｂを、ＭｇＯのＭｇの一部がＺｎで置換された材料で構成することにより、トンネル層２２Ａ、２２Ｂの面積抵抗の低減が図られる。 （もっと読む）

【課題】高温域におけるスピン注入効率の低下が抑制されたスピン伝導素子及び磁気ヘッドを提供する。
【解決手段】Ｓｉで構成されるチャンネル層１０と、チャンネル層１０上に形成された強磁性層２０Ａ、２０Ｂと、チャンネル層１０と強磁性層２０Ａ、２０Ｂとの間に介在するように形成され、ＢａＯで構成されるトンネル層２２Ａ、２２Ｂとを備える構造のスピン伝導素子。シリコンの格子定数は５．４３０９Åであり、ＢａＯの格子定数は５．５２６３Åである。シリコンの格子定数に対して、ＢａＯの格子定数は１．８％の差（不整合率）があり、この値は、シリコンとＭｇＯの格子定数の差と比較して１／５程度である。トンネル材料としてＢａＯを採用し、シリコンとトンネル材料との間の格子定数の差を従来材料に比べて低減することで、高温域におけるスピン注入効率の低下が抑制される。 （もっと読む）

【課題】 スピン注入効率の向上が図られたスピン伝導素子及び磁気ヘッドを提供する。
【解決手段】
発明者らは、Ｓｉで構成されるチャンネル層１０と、チャンネル層１０上に形成された強磁性層２０Ａ、２０Ｂと、チャンネル層１０と強磁性層２０Ａ、２０Ｂとの間に介在するように形成されたトンネル層２２Ａ、２２Ｂとを備え、トンネル層２２Ａ、２２Ｂが、ＮａＣｌ構造のアルカリ土類酸化物（たとえばＢａＯ）で構成されており、かつ、該アルカリ土類酸化物のアルカリ土類イオン（たとえばＢａイオン）の一部が、異なる種類のアルカリ土類イオン（たとえばＭｇイオン）に置換された磁気センサー１を新たに見いだした。 （もっと読む）

【課題】外部磁界に対する電子スピンの変化量を大きくして、外部磁界の検出感度を高めることができる磁性体部材を提供する。
【解決手段】所定の形状に形成された磁性体５の表面に、その磁性体５に固有の最小磁区よりも小さい多数の領域７に分割する多数の溝６が形成されており、前記磁性体５は、ワイヤ状に形成され、前記領域７は、ハニカム状に形成され、前記溝６には、反磁性体材料が埋められている。磁性体部材５の表面は磁壁が存在しない単磁区構造になり、外部磁界にする検出感度を高めることができる。 （もっと読む）

【課題】 分極率を向上可能なスピン素子、及びこれを用いた磁気センサ及びスピンＦＥＴを提供する。
【解決手段】
このスピン素子は、単結晶のＳｉからなる半導体層３と、半導体層３の表面上に形成された第１トンネル絶縁層Ｔ１と、第１トンネル絶縁層Ｔ１上に形成された第１強磁性金属層１とを備えている。半導体層３と第１トンネル絶縁層Ｔ１との間の界面におけるダングリングボンドの面密度が３×１０^１４／ｃｍ^２以下である。この際の分極率は、著しく向上させることができる。 （もっと読む）

【課題】 スピン伝導特性を改善可能なスピン伝導型磁気センサを提供することを目的とする。
【解決手段】 この磁気センサは、磁気シールド層１０Ｂを有するベース基板１０と、ベース基板１０の磁気シールド層１０Ｂ上の絶縁膜４を介して貼り付けられた単一ドメインからなる半導体の結晶層３と、半導体の結晶層３における絶縁膜４とは反対側の表面上に、第１トンネル障壁層を介して形成された第１強磁性層１と、半導体の結晶層３における絶縁膜４とは反対側の表面上に、第１強磁性層１から離間し、第２トンネル障壁層を介して形成された第２強磁性層２とを備えている。 （もっと読む）

【課題】 効率良くスピン波を伝えることが可能なスピン波素子を提供すること。
【解決手段】 絶縁性磁性体から成る第一の磁性層と、前記第一の磁性層上に設けられた入力部と、前記第一の磁性層と接する非磁性の導体閉路と、前記導体閉路と接し、絶縁性磁性体から成る第二の磁性層とを有する。 （もっと読む）

【課題】 Ｈａｎｌｅ効果を利用可能なスピン伝導素子を提供する。
【解決手段】 電子流源Ｅにより、第１強磁性層１と第１電極４との間に電子流が供給されると、半導体層３内を電子が流れると共に、スピンが拡散する。このスピン流は、第２強磁性層２方向にも流れ、スピンの磁化方向に依存して、第２強磁性層２内に吸収される。スピン伝導素子における第１配線８ａに電流を供給すると、その周囲に磁場Ｂが発生するが、半導体層３Ｃをスピンが走行する領域内において、磁場Ｂが印加されると、磁場Ｂの影響を受けて、スピンの方向が変わる。したがって、この磁場Ｂを制御することで、第２強磁性層２内に吸収されるスピン量を制御することができる。 （もっと読む）

【課題】スピンエレクトロニクスを用いて擬似的にダイオード特性を有するスピン流回路を提供する。
【解決手段】 このスピン流回路は、半導体層１０Ｃ内に形成された主導電領域３Ａと、半導体層内に形成され主導電領域から分岐した第1副導電領域３Ｂと、半導体層内に形成され主導電領域から分岐した第２副導電領域３Ｃと、主導電領域３Ａ上に形成され主導電領域内にトンネル障壁層５を介して電子を注入する主強磁性体１と、主導電領域３Ａ上に形成された収集電極４と、第1副導電領域３Ｂ上に形成され、主強磁性体１と同じ方向に磁化方向が固定された第1副強磁性体２’と、第２副導電領域３Ｃ上に形成され、第1副強磁性体２’とは磁化方向が異なる方向に固定された第２副強磁性体２”と、第1副強磁性体２’と第２副強磁性体２”との間の電圧を検出する電圧検出回路とを備えている。 （もっと読む）

【課題】大きなスピン偏極電流を得る。
【解決手段】Ｓｉ単結晶基板上に単結晶のＭｇＯ層が成長し、格子整合している。更にこの上に強磁性金属層が形成されている。Ｓｉ単結晶基板の（１００）面上に形成されたＭｇＯ層の成長面は（１００）面である。ここで、Ｓｉ単結晶基板とＭｇＯ層の界面において、Ｓｉ（１００）［１１０］方向とＭｇＯ（１００）［１００］方向とが平行となっている。図２（ａ）はＳｉ（１００）面、（ｂ）はＭｇＯ（１００）面、（ｃ）はこれらの２つの面が格子整合した状態を示す。Ｓｉ（１００）面（ａ）はＳｉ原子１１１だけで構成され、ＭｇＯ（１００）面（ｂ）はＭｇ原子１２１と酸素（Ｏ）原子１２２で構成される。ここでは、Ｓｉ（１００）面上においてＭｇＯ（１００）面が成長し、図２（ｃ）に示されるように、界面においてＳｉ（１００）［１１０］方向とＭｇＯ（１００）［１００］方向とが平行となっている。 （もっと読む）

【課題】微小領域からの磁束が検出可能な構造において、量産に適しなおかつ出力を向上することが可能な磁気センサ及び磁気ヘッドを提供すること。
【解決手段】磁気センサ１は、第１領域７１、第２領域７２、及び第３領域７３を有し、第１方向に延びる主チャンネル層７ａと、第１領域７１上に積層された第１強磁性層１２Ａと、第２領域７２上に積層された第２強磁性層１２Ｂと、主チャンネル層７ａにおける第１領域７１と第２領域７２との間の第３領域７３の側面から主チャンネル層７ａの厚み方向と垂直な方向に突出する突出チャンネル層７ｂと、突出チャンネル層７ｂの厚み方向の両側、及び突出チャンネル層７ｂの第１方向の両側を覆い、かつ、突出チャンネル層７ｂの突出方向の端面７ｃを露出させる磁気シールドＳとを備える。第１強磁性層１２Ａの磁化の方向は、第２強磁性層１２Ｂの磁化の方向に対して反平行であることを特徴とする。 （もっと読む）