産総研、新型高性能トンネル磁気抵抗素子を開発

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独立行政法人 産業技術総合研究所は4月25日、 単結晶電極を持つ新型高性能 TMR 素子をシリコン LSI チップ上に作製する手法を開発したと発表した。

開発した技術は、TMR 素子の強磁性電極の厚さをナノサイズの薄さにすると、 量子サイズ効果により、信号強度の増大と磁気特性の向上が計れるというもの。 ポスト DRAM として期待されている不揮発性メモリ（MRAM） の大容量化の課題解消に繋がると期待される。

産業技術総合研究所は、 単結晶強磁性電極（Fe(001)）の厚さが 1nm 付近で最大の TMR 比を示すという新現象を発見し、 これを可能にした薄膜作製技術の有効性を実証した。 具体的には、TMR 素子の電極を単結晶化することで結晶粒を無くし、 電極表面を原子レベルで平滑にするために MgO 下地層を用い、 任意の基板の上に高配向・超平滑な電極層を作製する手法を開発した。

産業技術総合研究所は今後、単結晶電極を持つTMR素子の更なる特性の向上を行い、 超 Gbit 級 MRAM の実現を目指す。