日本产综研开发出用电压对MTJ元件进行磁化控制的技术

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1、现代材料动态 2014年第3期 有水蒸气的反应气体流过，一边在某种条件下进行热处理，可生成结晶化的超导层(膜厚 25啪)，制得130m长的超导线。 (杨晓婵摘译) 日本产综研开发出用电压对MTJ元件进行磁化控制的技术 日本产业技术综合研究所纳米自旋电子研究中心开发出用电压对用于MRAM(非挥发性 固态磁性存储器)等存储器元件的强磁性隧道结(MTJ)元件进行磁化控制的技术，效率比 以前电流驱动方式提高3倍。这是通过减小强磁性层厚度，使其超薄膜化，并采用两层MgO 绝缘层夹住强磁性层的积层结构实现的。该研究成果有望推进白旋电子器件的低耗电化及新 功能元件的开发。 以前的MTJ元件是由强磁性层(磁化

2、方向固定的层)隧道阻挡层(绝缘层)强磁性层 (磁化方向可转换的层)构成的，两端施加电压后，有通过绝缘层的微小隧道电流流过。此 时的电阻随两个强磁性层间的磁化方向变化，磁化方向平行时电阻低，不平行时电阻高。在 用于MRAM时，将不同磁化方向作为“1”或“0”两种状态。随着元件向高密度化和高容量 化方向发展，元件尺寸越来越小，需要非常大的电流对磁化方向进行控制，因此增加耗电。 产业技术综合研究所于2012年开发出结构为参考磁体层(磁化方向固定的层)绝缘层 (MgO)超薄膜金属磁体层(FEB)绝缘层(MgO)的具有两层绝缘层的MTJ元件。分别连 接设置在下部和上部的电极，施加电压后发现，FeB层的磁

3、化方向与薄膜表面垂直(垂直磁 各向异性)，进而开发出目前的电流驱动型器件。这次的开发是用电压对两层绝缘层结构进 行磁化控制，增大FeB层(垂直磁化膜)磁各向异性的变化。 在改进过程中，将以前厚度为2nm以上的金属磁体层的膜厚减至15nm。分别改变外加 电压和外部磁场的大小，利用隧道磁阻效应测定元素的阻值(反映垂直磁各向异性的变化 量)。施加正电压时，垂直磁各向异性的变化量增加至以前的3倍。施加负电压时，垂直磁 各向异性的变化量也比以前高。由此可以看出，可利用电压扩大磁各向异性控制的自由度。 (杨晓婵摘译) 日本理化学研究院利用钛氢化合物 在常温常压下合成氨 日本理化学研究院宣布，其常温常压下合成氨(NH。)的新技术开发取得了进展。氨主 要用作化肥原料，最近作为燃料电池氢燃料载体令人关注。目前，全球年产量为15亿t以 上NHI的工业生产使用的是哈伯一波希制氨法，即利用铁系触媒在高温(400600)、高压 (-1000大气压)下让氮气和氢气进行反应。这种方法能源消耗巨大。因此，对高效、低成 本的氨合成方法的开发非常活跃。理化学研究所这次有望开发出高效、低成本、可在温和条 件下工业生产NH 的技术。 为让约占大气80的氮气进行氢化反应生成氨，必须要切断氮与氮之间的结合，让被切 断的氮与氢结合。理化学研究所开发出让一系列反应能在常温、常压下进行的反应物质，即 9