Loading article…
スピントランスファートルク( STT ) は、磁気トンネル接合またはスピンバルブ内の磁性層の向きをスピン偏極電流を使用して変更できる 効果です。
電荷キャリア（電子など）にはスピンと呼ばれる特性があり、これはキャリア固有の少量の角運動量です。電流は一般に無極性（スピンアップの電子 50% とスピンダウンの電子 50% で構成）です。スピン偏極電流は、どちらかのスピンの電子の数が多い電流です。厚い磁性層（通常「固定層」と呼ばれる）に電流を流すと、スピン偏極電流を生成できます。このスピン偏極電流を 2 番目のより薄い磁性層（「自由層」）に流すと、角運動量がこの層に伝達され、その向きが変わります。これを使用して振動を励起したり、磁石の向きを反転させたりすることができます。この効果は通常、ナノメートル スケールのデバイスでのみ見られます。
スピントランスファートルクメモリ
スピントランスファートルクは、磁気ランダムアクセスメモリのアクティブエレメントを反転するために使用できます。スピントランスファートルク磁気ランダムアクセスメモリ (STT-RAM または STT-MRAM) は、リーク電力消費がほぼゼロの不揮発性メモリであり、 SRAMやDRAMなどの電荷ベースのメモリに比べて大きな利点があります。また、STT-RAM は、アクティブエレメントを反転するために磁場を使用する従来の磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)よりも消費電力が低く、スケーラビリティに優れているという利点もあります。[1]スピントランスファートルク技術は、低電流要件と低コストを組み合わせた MRAM デバイスを実現する可能性を秘めていますが、磁化を再配向するために必要な電流量は現在、ほとんどの商用アプリケーションには大きすぎます。この電流密度の低減だけが、スピンエレクトロニクスの現在の学術研究の基礎となっています。[2]
産業の発展
ソニー研究所は、1997年にSTT RAMの前身であるSPINOR（スピン偏極注入不揮発性直交読み出し/書き込みRAM）に関する最初の日本特許出願を公開しました。[3]その後、IEDM 2005で、ソニーの研究者は、SPINORメモリの常磁性スペーサー層をMgO誘電体に置き換えた、Spin-RAMと呼ばれる最初の実用的な4kb STTメモリを報告しました。[4]
ハイニックスセミコンダクターとグランディスは2008年4月に提携し、STT-RAM技術の商業開発を検討した。[5] [6]
日立と東北大学は2009年6月に32MビットSTT-RAMを実証した。[7]
2011年8月1日、グランディスはサムスン電子に非公開の金額で買収されたと発表した。[8]
2011年、クアルコムはTSMCの45nm LP技術で製造された1Mビットの組み込みSTT-MRAMをVLSI回路シンポジウムで発表した。[9]
2011年5月、ロシアナノテクノロジー社は、ロシアのモスクワにMRAM工場を建設する クロッカス・ナノエレクトロニクス社（クロッカス・テクノロジー社との合弁会社）に3億ドルを投資すると発表しました。
2012年にエバースピンテクノロジーズは、容量64Mbの初の市販DDR3 デュアルインラインメモリモジュールST-MRAMをリリースしました。 [10]
2019年6月、 エバースピン・テクノロジーズは28nm 1Gb STT-MRAMチップのパイロット生産を開始しました。[11]
2019年12月にインテルはL4キャッシュ用のSTT-MRAMを実証した[12]
2022年にTechInsightsは、FitBit LuxeフィットネストラッカーのMCUと他の市販のウェアラブル製品のMCUに16MbのSTT-MRAMメモリが組み込まれていることを発見しました。[13]
STT-RAMに取り組んでいる他の企業としては、Avalanche Technology、Crocus Technology [14] 、Spin Transfer Technologies [15]などがある。
参照
参考文献
- ^ バティ、サブプリート;スビア、ラシッド。広畑 篤史;大野英雄；深見俊介；ピラマナヤガム、サウスカロライナ州（2017）。 「スピントロニクスベースのランダムアクセスメモリ：レビュー」。今日の材料。20 (9): 530.土井: 10.1016/j.mattod.2017.07.007。hdl : 10356/146755。
- ^ Ralph, DC; Stiles, MD (2008年4月). 「スピン転送トルク」. Journal of Magnetism and Magnetic Materials . 320 (7): 1190– 1216. arXiv : 0711.4608 . Bibcode :2008JMMM..320.1190R. doi :10.1016/j.jmmm.2007.12.019. ISSN 0304-8853. S2CID 3209246.
- ^ Maiken, Eric. 「不揮発性ランダムアクセスメモリデバイス」. patents.google.com . 日本特許庁. 2023年5月20日閲覧。
- ^ Hosomi, M (2005 年 12 月)。 「スピントルク転送磁化スイッチングを備えた新しい不揮発性メモリ: Spin-ram」IEEE 国際電子デバイス会議、2005 年。IEDM テクニカル ダイジェスト。pp. 459– 462。doi :10.1109/ IEDM.2005.1609379。ISBN 0-7803-9268-X. S2CID 17635524 . 2023年5月20日閲覧。
{{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ) - ^ 「Hynixとの提携関係を説明するGrandisのプレスリリース」(PDF) 。Grandis。2008年4月1日。 2012年4月14日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2008年8月15日閲覧。
- ^ 「Hynix のプレスリリース、Grandis との提携について説明」Hynix、2008 年 4 月 2 日。2008年8 月 15 日閲覧。 [リンク切れ ]
- ^ 「セッション 8-4: ローカル双方向書き込みドライバと '1'/'0' デュアルアレイイコライズドリファレンスセルを備えた 32 Mb 2T1R SPRAM」vlsisymposium.org。 2012 年 3 月 12 日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ [1] [永久リンク切れ ]
- ^ Kim, JP; Qualcomm Inc.、米国カリフォルニア州サンディエゴ; Taehyun Kim; Wuyang Hao; Rao, HM; Kangho Lee; Xiaochun Zhu; Xia Li; Wah Hsu; Kang, SH; Matt, N.; Yu, N. (2011 年 6 月 15 ～ 17 日)。 読み取り障害を最小限に抑える設計手法を備えた 45nm 1Mb 組み込み STT-MRAM。 2011 VLSI 回路に関するシンポジウム (VLSIC)。IEEE。ISBN 978-1-61284-175-5. ISSN 2158-5601. 2017年7月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年11月30日閲覧。
{{cite conference}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ 「Everspin、フラッシュの500倍の性能を持つ初のST-MRAMメモリを出荷」Computerworld 2012年11月12日2014年9月25日閲覧。
- ^ 「Everspin、世界初の28 nm 1 Gb STT-MRAMコンポーネントのパイロット生産段階に突入 | Everspin」www.everspin.com 。 2019年6月25日閲覧。
- ^ 「IntelがL4キャッシュ用STT-MRAMを実証」2019年12月10日。
- ^ 「TSMC 22ULL eMRAMダイがAmbiq™ Apollo4キャッシュから削除されました」。2023年6月20日。
- ^ 「MRAMの新プロトタイプを説明するCrocusのプレスリリース」crocus-technology.com。Crocus。2009年10月1日。2012年4月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「スピン転送テクノロジーのヴィンセント・チュン氏へのインタビュー」Mram-info.com 。 2014年2月7日閲覧。
外部リンク
- スピントルクアプレット
- JC Slonczewski：「電流駆動による磁性多層膜の励起（1996）」、Journal of magnetism and magnetism materials第159巻、第1-2号、1996年6月、L1-L7ページ[2]