自旋控制机构及自旋裝置制造技术

自旋控制机构具备自旋部及第1通道部。自旋部具有可反转或可旋转的磁矩。第1通道部由强磁性且绝缘体构成，并以与自旋部接触的方式设置。而且，使用由赋给第1通道部的温度梯度产生的自旋流，控制自旋部的磁矩的方向。

Spin control mechanism and spin device

The spin control mechanism has a spin portion and a 1 channel portion. The spin has a reversible or rotatable magnetic moment. The first channel portion is composed of a ferromagnetic and an insulator, and is arranged in a way of contacting with the spin part. Furthermore, the direction of the magnetic moment of the spin part is controlled by the spin current generated by the temperature gradient assigned to the first channel.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种自旋控制机构及自旋装置。
技术介绍
从电子设备中的电子部件产生的热有可能成为妨碍电子设备正常动作的主要原因。因此，以往已知有一种调整电子部件的温度的机构(例如，专利文献1)。作为调整电子部件的温度的机构，在下述的专利文献1中记载有散热器及风扇。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-107513号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在此，专利技术者计算了在具备调整电子部件的温度的机构的膝上型计算机中的主要部件的体积、重量及耗电量比。该计算机所用的内存装置为DRAM。如图11所示，在膝上型计算机中，风扇及散热器的重量占计算机整体重量的约2成，风扇的耗电量占计算机整体耗电量的约1成。这样，调整电子部件的温度的机构的存在对计算机小型化或省电化带来较大的影响。于是，考虑通过采用比DRAM小型且发热量小的自旋电子元件来抑制用于调整电子部件的温度的机构的体积、重量或耗电量。然而，就上述对策而言，只能将用于调整电子部件的温度的机构的排热能力减少与小于DRAM的那部分重量或那部分发热量对应的量。就本
而言，期望一种能够使调整电子部件的温度的机构更小型化或省电化的新颖装置。解决方案专利技术者考虑到若能够专利技术利用热进行动作的装置，则可将电子部件产生的热利用在电子部件的动作上。即，专利技术者考虑到通过专利技术能够利用热进行动作的装置，能够降低成为排热对象的热本身，结果是，能够使调整电子部件的温度的机构更小型化或省电化，从而作出了本专利技术。本专利技术的一方案的自旋控制机构具备自旋部及第1通道部。自旋部具有磁矩。第1通道部由强磁性且绝缘体构成，并且以与自旋部接触的方式设置。而且，自旋控制机构使用由赋给第1通道部的温度梯度产生的自旋流，控制自旋部的磁矩的方向。在该自旋控制机构中，第1通道部被赋予温度梯度。在强磁性绝缘体中存在温度梯度的情况下，根据自旋赛贝克效应，在强磁性绝缘体中激发自旋而产生自旋流。即，利用第1通道部的温度梯度而朝向自旋部产生自旋流，由此，能够控制自旋部的磁矩。因此，例如，通过将由其他的电子部件产生的热作为热产生源部利用，能够使调整其他的电子部件的温度的机构更小型化或省电化。在一实施方式的自旋控制机构中，也可以为，第1通道部被赋予随着朝向第1通道部与自旋部的接触位置而温度变低的温度梯度。利用这样的温度梯度，朝向自旋部在第1通道部产生自旋流，因此，所产生的自旋流能够变更自旋部的磁矩的方向。在一实施方式的自旋控制机构中，也可以为，在第1通道部以如下的方式形成有厚度的梯度：随着从第1通道部的规定位置朝向第1通道部与自旋部的接触位置，厚度变薄。通过这样构成，能够从第1通道部的规定位置朝向接触位置有效地形成温度梯度。因此，能够有效地控制自旋部的磁矩。在一实施方式的自旋控制机构中，也可以为，为了在第1通道部的规定位置与第1通道部及自旋部相互接触的接触位置之间赋予温度梯度，第1通道部的规定位置与热产生源部被热连接。通过这样构成，热从热产生源部向第1通道部的规定位置传导，在由强磁性且绝缘体构成的第1通道部的规定位置与第1通道部中的和自旋部接触的接触位置之间产生温度梯度。在一实施方式的自旋控制机构中，热产生源部也可以产生焦耳热。另外，在一实施方式中，热产生源部也可以为与其他的电子设备连接的散热器。在该情况下，通过利用由其他的电子部件产生的热，能够使调整其他的电子部件的温度的机构更小型化或省电化。本专利技术的一方案的自旋装置是通过自旋流而动作的自旋装置。该自旋装置具备自旋部、自旋注入件、第1通道部及第2通道部。自旋部具有磁矩。自旋注入件由磁性体构成并以与自旋部分离的方式设置。第1通道部由强磁性且绝缘体构成，并以与自旋部接触的方式设置。第2通道部由非磁性体构成，且配置在自旋注入件与自旋部之间，并且与自旋注入件及自旋部直接接合或者经由绝缘层而接合。而且，自旋装置使用通过赋给第1通道部的温度梯度而在第1通道部产生的自旋流、以及通过向自旋注入件及第2通道部施加电流或电压而在第2通道部产生的自旋流中的至少一方，控制自旋部的磁矩的方向。在该自旋装置中，例如当向由强磁性体构成的自旋注入件与由非磁性体构成的第2通道部施加电流或电压时，在第2通道部中朝向由强磁性体构成的自旋部产生自旋流。在第2通道部中流动的自旋作为自旋转移矩(Spin-TransferTorque)对自旋部的磁矩作用。在此，利用赋给第1通道部的温度梯度，根据自旋赛贝克效应在第1通道部产生自旋流。该自旋流作为自旋转移矩对自旋部的磁矩作用。由此，能够容易使自旋部的磁矩旋转与第1通道部的自旋流对应的量。即，能够实现利用热而容易使磁矩旋转的自旋装置。因此，例如，通过利用由其他的电子部件产生的热，能够使调整其他的电子部件的温度的机构更小型化或省电化。在一实施方式的自旋装置中，也可以为，第1通道部被赋予随着朝向第1通道部与自旋部的接触位置而温度变低的温度梯度。利用这样的温度梯度，朝向自旋部在第1通道部产生自旋流，因此，所产生的自旋流能够变更自旋部的磁矩的方向。在一实施方式的自旋装置中，也可以为，在第1通道部以如下的方式形成有厚度的梯度：随着从第1通道部的规定位置朝向第1通道部与自旋部的接触位置，厚度变薄。通过这样构成，能够从第1通道部的规定位置朝向接触位置有效地形成温度梯度。因此，能够有效地控制自旋部的磁矩。在一实施方式的自旋装置中，也可以为，为了在第1通道部的规定位置与第1通道部及自旋部相互接触的接触位置之间赋予温度梯度，第1通道部的规定位置与热产生源部被热连接。通过这样构成，热从热产生源部向第1通道部的规定位置传导，在由强磁性且绝缘体构成的第1通道部的规定位置与第1通道部中的和自旋部接触的接触位置之间产生温度梯度。在一实施方式的自旋装置中，热产生源部也可以产生焦耳热。另外，在一实施方式中，热产生源部也可以为与其他的电子设备连接的散热器。在该情况下，通过利用由其他的电子部件产生的热，能够使调整其他的电子部件的温度的机构更小型化或省电化。在一实施方式的自旋装置中，自旋装置还具备基板，自旋部是由设置在基板上的强磁性体构成的圆板状的构件，自旋注入件也可以为在基板上以与自旋部分离的方式设置且在基板面内方向上被磁化的强磁性体。通过这样构成，在自旋部呈圆板状的情况下，能够使基板面内方向上的自旋部的磁各向异性均一，因此能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自旋控制机构，是控制磁矩的方向的自旋控制机构，具备：自旋部，其具有磁矩；以及第1通道部，其由强磁性且绝缘体构成，并且以与所述自旋部接触的方式设置，使用由赋给所述第1通道部的温度梯度产生的自旋流，控制所述自旋部的磁矩的方向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.31 JP 2013-2271531.一种自旋控制机构，是控制磁矩的方向的自旋控制机构，具备：
自旋部，其具有磁矩；以及
第1通道部，其由强磁性且绝缘体构成，并且以与所述自旋部接触的
方式设置，
使用由赋给所述第1通道部的温度梯度产生的自旋流，控制所述自旋
部的磁矩的方向。
2.根据权利要求1所述的自旋控制机构，其中，
所述第1通道部被赋予随着朝向所述第1通道部与所述自旋部的接触
位置而温度变低的温度梯度。
3.根据权利要求1或2所述的自旋控制机构，其中，
在所述第1通道部以如下的方式形成有厚度的梯度：随着从所述第1
通道部的规定位置朝向所述第1通道部与所述自旋部的接触位置，厚度变
薄。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自旋控制机构，其中，
为了在所述第1通道部的规定位置与所述第1通道部及所述自旋部相
互接触的接触位置之间赋予温度梯度，所述第1通道部的规定位置与热产
生源部被热连接。
5.根据权利要求4所述的自旋控制机构，其中，
所述热产生源部产生焦耳热。
6.根据权利要求4所述的自旋控制机构，其中，
所述热产生源部是与其他的电子设备连接的散热器。
7.一种自旋装置，是通过自旋流而动作的自旋装置，具备：
自旋部，其具有磁矩；
自旋注入件，其由磁性体构成，并且以与所述自旋部分离的方式设置；
第1通道部，其由强磁性且绝缘体构成，并且以与所述自旋部接触的
方式设置；以及
第2通道部，其由非磁性体构成，且配置在所述自旋注入件与所述自
旋部之间，并且与所述自旋注入件及所述自旋部直接接合或者经由绝缘层

\t而接合，
使用通过赋给所述第1通道部的温度梯度而在所述第1通道部产生的
自旋流、以及通过向所述自旋注入件及所述第2通道部施加电流或电压而
在所述第2通道部产生的自旋流中的至少一方，控制所述自旋部的磁矩的
方向。
8.根据权利要求7所述的自旋装置，其中，
所述第1通道部被赋予随着朝向所述第1通道部与所述自旋部的接触
位置而温度变低的温度梯度。

【专利技术属性】
技术研发人员：广畑贵文，
申请(专利权)人：国立研究开发法人科学技术振兴机构，约克大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP