【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.23】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TT0030
利用課題名 / Title
磁性細線メモリの創成に向けた研究
利用した実施機関 / Support Institute
豊田工業大学 / Toyota Tech.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者）/Internal Use (by ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions
キーワード / Keywords
磁性薄膜,磁気デバイス,電子線リソグラフィ/ EB lithography,スピントロニクス/ Spintronics,スピントロニクスデバイス/ Spintronics device
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
鈴木 紀行
所属名 / Affiliation
豊田工業大学大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
水野 淳平,井川 結衣子
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
佐々木 実 教授,花木 美香 研究補助員,大槻 浩 支援員
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
磁性細線メモリは不揮発かつ高速動作可能であることから盛んに研究されている。磁性細線の作製は、リソグラフィを用いて細線パターンを形成し、磁性膜を成膜する手法が一般的である。特に磁性細線メモリのデバイス化に向けては細線幅の微細化が課題であり、この点で最も有効なリソグラフィ技術が電子線リソグラフィである。そこで本課題では最小描画径が10 nmのCABL-AP50S/RDを用いて最小線幅1 µmの細線を熱酸化膜シリコン基板上に形成した。
更に形成したパターン上に磁性膜を成膜し、電流誘起による磁壁移動を生じさせ、この移動を磁気光学差動信号によってリアルタイム検出した。
実験 / Experimental
熱酸化膜付きSiウェハを2 cm四方に切り、レジストを塗布した後、CABL-AP50S/RDを用いて電子線を照射し最小線幅1 µmの細線パターンを形成した。この細線状態について所望通りであるかを現像後に原子間力顕微鏡によって評価した。
次に形成した細線にマグネトロンスパッタ装置を用いてPt/GdFe/SiNを成膜し、リフトオフした後に細線方向に電流を印加し磁壁移動を生じさせ、この移動を磁気光学差動信号によってリアルタイム検出した。
結果と考察 / Results and Discussion
現像後に現れた細線パターンについて原子間力顕微鏡で評価を行った結果、所望通 りの線幅で細線パターンが形成できていることが確認できた（図1参照）。
また、磁性層成膜後に行った電流誘起磁壁移動について、磁気光学差動信号によってリアルタイムに検出できた（図2参照）。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. 設計線幅1 µmの細線の原子間力顕微鏡による実測結果。Lが実測の細線幅を示す。
図2. 磁気光学差動信号を用いた磁壁移動の検出結果。0秒のタイミングで電流を印加した後に、信号が急峻に変化したことから磁壁移動の検出を示した。
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 鈴木紀行、Mojtaba Mohammadi、鷲見聡、田辺賢士、粟野博之, "磁気光学差動信号による磁壁移動のリアルタイム検出" IEEE Nagoya Chapter 若手研究会(三重), 2025年2月10日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件