電子の回転で情報記録!スピントロニクス

この記事をtweetする このエントリーをはてなブックマークに追加

流行りモノから新技術まで! 5分でわかる最新キーワード解説

電子の回転で情報記録!スピントロニクス

2013/07/17


 日々進歩するIT技術は、ともすると取り残されてしまいそうな勢いで進化の速度を高めています。そこでキーマンズネット編集部がお届けするのが「5分でわかる最新キーワード解説」。このコーナーを読めば、最新IT事情がスラスラ読み解けるようになることうけあい。忙しいアナタもサラっと読めてタメになる、そんなコーナーを目指します。今回のテーマはエレクトロニクスの常識を大きく超えた応用が考えられる21世紀の技術「スピントロニクス」の最先端研究。電流を使わず、貴金属材料も使わず、「音波」で情報記録や伝達ができるという新技術を独立行政法人日本原子力研究開発機構・先端基礎研究センター(以下JAEA)が発表しました。難解なスピントロニクスのあらましをこの機会にナナメ読みしてみましょう。

記録

※「記録/電子の回転で情報記録!スピントロニクス」の記事を一部ご紹介します。会員登録を行い、 ログインすると、「記録/電子の回転で情報記録!スピントロニクス」の記事全文がお読みいただけます。

会員登録はこちら(無料)



1

音波で情報記録や伝達を行う「スピントロニクス」とは?

 電子が持つ「電荷」と「スピン」(後述)という2つの性質のうち、電荷の移動(電流)だけを利用してきたのがこれまでのエレクトロニクス。それにスピン要素も加えて情報記録や伝達、あるいは動力にも使おうというのが「スピントロニクス」だ。

■電子デバイスの低消費電力化と小型化はエレクトロニクスではもう限界

 電子デバイスの世界には2つの大きな課題がある。1つは電力消費の極小化であり、もう1つは電流を流すことで生じる発熱を低減することだ。このうち省エネ化については言うまでもないだろう。発熱の問題は、デバイス内の回路をよりいっそう超微細化するためのネックになる。
 すでにエレクトロニクスでは省エネ化も超微細化も限界に行き着くことが見込まれており、何らかのブレイクスルーが必要とされてきた。その答えとして有望なのがスピントロニクスだ。電子のもつスピンと、スピンが揃った電子が移動してできる「スピン流」なら、熱を発生させず、電力消費もいらない。それで情報の記録や伝達、あるいはモータ駆動などの動力にできるとすれば、超微細な情報機器はもちろんのこと、例えば人体の内部から手術をするナノサイズのロボットだって実現するかもしれない。そんな夢の実現のために、スピン流の生成や制御をどう行うか、ナノレベルの技術開発や基礎研究に世界の研究者がチャレンジしている。

1-1

「スピン」ってそもそも何?

 ではスピンとはそもそも何なのだろう。ちょっと解説してみよう。素粒子研究の中で電子の性質を様々な実験で観測するうち、磁界の中に電子を置くと、それぞれがまるで小さな磁石のような動きをすることがわかった。その動きから、電子が自転している(スピンしている)ことが推測され、その角運動量(回転する勢い)のことを「スピン」と呼ぶようになった。スピンは磁力に関連しており、図1左に示すように電子が反時計回りに回転すると図の下部が磁石のS極、上部がN極に対応するような磁場が生じる。図1の矢印は、その磁力線の向きを表している。ちなみに、物体の磁力は、スピンで生じる磁場を起源とすると考えられている。

■スピン方向を揃えることができれば「スピン流」の生成・制御が可能

 電子の流れ(電流)は図1左上のようにスピンとは無関係に同じ方向に流れる。一方、特殊な方法でスピンの向きを上向きと下向きとに揃えてやると、上向きの電子は右に進み、下向きの電子は左に進むような「動き」が作り出せる。これが「スピン流」と呼ばれるものだ。

図1 スピンのイメージ(左)と電流およびスピン流のイメージ
図1 スピンのイメージ(左)と電流およびスピン流のイメージ
資料提供:JAEA

…この記事の続きは、会員限定です。  会員登録はこちら(無料)

続きを読むには…
会員登録いただくと自動的にこの記事に戻り、続きが読めます。

会員登録(無料)・ログイン

キーマンズポイントで今応募できるプレゼントはこちら!(2017/3/31まで)

ITキャパチャージに解答いただくとポイントがたまります。
たまったポイント数に応じて、以下、A〜E賞の各賞品に応募することができます。

●B賞:抽選で1名様
 Lenovo 2 in 1タブレット「YOGA BOOK with Windows」 
●A賞:抽選で1名様
 ZEROTECH 小型セルフィードローン「Dobby Deluxe D100B-H」 
●C賞:抽選で1名様
 harman/kardon ワイヤレスホームスピーカーシステム「AURA PLUS」 
●D賞:抽選で1名様
 THANKO iPhoneケース型「モバイルDLPプロジェクター」 
●E賞:抽選で2名様
 キングジム コンパクトにたためるパソコン「PORTABOOK XMC10」 

このページの先頭へ

記録/電子の回転で情報記録!スピントロニクス」関連の情報を、チョイスしてお届けします

※キーマンズネット内の「記録」関連情報をランダムに表示しています。

記録」関連の製品

スバル「アイサイト」開発に不可欠な走行データを管理するストレージとは 【日本アイ・ビー・エム】 ファイルサーバアクセス統合管理製品『Varonis DatAdvantage』 【ノックス】 「情報管理」調査レポート:モバイル/クラウド導入の効果が出せない企業の特徴 【ハイランドソフトウェア】
NAS サーバー管理 CMS
スバル「アイサイト」開発に不可欠な走行データを管理するストレージとは ファイルサーバのアクセス権限を統合的に管理できるファイルサーバアクセス統合管理製品。アクセス制限の棚卸し、可視化、監査、ファイルサーバ運用の効率化を実現する。 「情報管理」調査レポート:モバイル/クラウド導入の効果が出せない企業の特徴

記録」関連の特集


インスタントメッセンジャー(IM)=コンシューマ向けという概念はもはや過去のもの。企業向けIMを基礎…



インシデント対応のための体制(CSIRT)やセキュリティ対策等の準備が完了すると、いよいよ運用フェー…



データを分割することで情報漏洩リスクを軽減できる「電子割符」。どんな仕組みなのか、その基礎知識から最…


記録」関連のセミナー

大容量・低コスト・手軽なデータアーカイブの秘訣!(操作体験付) 【富士フイルム】 注目 

開催日 3月23日(木),3月24日(金),3月24日(金)   開催地 東京都   参加費 無料

本セミナーは、下記のような方に最適です。・増え続けるデータの保管に困っている企業様や、そのようなお客様にご提案したいIT関連企業様・実際にテープストレージを扱っ…

大容量・低コスト・手軽なデータアーカイブの秘訣!(操作体験付) 【富士フイルム】 注目 

開催日 3月2日(木),3月2日(木),3月3日(金),3月3日(金)   開催地 東京都   参加費 無料

本セミナーは、下記のような方に最適です。・増え続けるデータの保管に困っている企業様や、そのようなお客様にご提案したいIT関連企業様・実際にテープストレージを扱っ…

大容量・低コスト・手軽なデータアーカイブの秘訣!(操作体験付) 【富士フイルム】  

開催日 3月16日(木),3月16日(木),3月17日(金),3月17日(金)   開催地 東京都   参加費 無料

本セミナーは、下記のような方に最適です。・増え続けるデータの保管に困っている企業様や、そのようなお客様にご提案したいIT関連企業様・実際にテープストレージを扱っ…

「ストレージ」関連 製品レポート一覧

このページの先頭へ

記録/ 電子の回転で情報記録!スピントロニクス」の記事を一部ご紹介しました。
会員登録を行い、ログインすると、「記録/ 電子の回転で情報記録!スピントロニクス」の記事の続きがお読みいただけます。


Myリストへ 印刷用ページへ

この記事をtweetする このエントリーをはてなブックマークに追加


この記事に掲載している情報は、掲載日時点のものです。変更となる場合がございますのでご了承下さい。


ページ: 1 | 2 | 3


30006082


IT・IT製品TOP > ストレージ > その他ストレージ関連 > その他ストレージ関連のIT特集 > 特集詳細

このページの先頭へ

キーマンズネットとは

ページトップへ