スピンを用いた新しい論理演算デバイスの室温動作実証に成功 -次世代論理演算デバイスの実現に向けて大きく前進-

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安藤裕一郎 工学研究科 特定准教授、白石誠司 同教授の研究グループは小池勇人 罢顿碍株式会社 テーマリーダー、铃木义茂 大阪大学 教授らと共同で、スピンの流れ(スピン流)を用いた「スピン流论理演算デバイス」の室温动作実証に成功しました。

スピンとは电子が有する磁石の性质であり、上向き、下向きの2种类が存在します。スピンの向きが揃った电子の流れは「スピン流」と呼ばれ、エネルギー消费の极めて少ない情报输送や新しい演算手法の担い手として期待されています。これまでに开発されてきたスピン流デバイスは従来の电子デバイスにスピン机能を付加するものが主流でした。この场合、従来デバイスの一部をスピン流デバイスで置き换えることになりますが、复数のデバイスの组み合わせで実行する论理演算回路の动作原理は従来手法を踏袭するのが一般的でした。その结果、回路全体として期待できる性能向上も限定的でした。

本研究ではスピン流で论理演算を行う「スピン流论理演算デバイス」を実现したものです。これまでのスピン流デバイスと异なり、より高度な论理演算をスピン流が担うことになり、集积度、计算速度、省エネルギーの飞跃的な向上が期待できます。スピン流を用いた次世代情报デバイスの実现に向けた重要な一歩だと考えられます。

本研究成果は、2020年4月7日に、国際学術誌「Physical Review Applied」のオンライン版に掲載されました。

図:(左)スピン流论理演算デバイスの概念図(右)室温动作の结果

详しい研究内容について

书誌情报

【顿翱滨】

Ryoma Ishihara, Yuichiro Ando, Soobeom Lee, Ryo Ohshima, Minori Goto, Shinji Miwa, Yoshishige Suzuki, Hayato Koike, and Masashi Shiraishi (2020). Gate-Tunable Spin xor Operation in a Silicon-Based Device at Room Temperature. Physical Review Applied, 13(4):044010.

  • 日刊工業新聞(6月3日 21面)に掲載されました。