産総研が開発した電圧駆動型MRAM、超低消費電力を実現

産総研が革命的なMRAM技術を発表

国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）は、今月新たに「電圧誘起スタティック磁化反転法」という手法を開発し、電圧駆動型の不揮発性メモリー（MRAM）の大容量化を実現しました。この技術は、低消費電力での磁気情報の安定した書き込みを可能にし、情報機器の省エネルギー化に寄与すると期待されています。

電圧誘起スタティック磁化反転法とは

今回の新技術では、非磁性体薄膜が強磁性体薄膜に挟まれる「人工反強磁性体」の構造を利用しています。この構造に特定の電圧を印加することで、強磁性体薄膜の磁化の方向を制御することが可能になり、広範囲のパルス幅での安定した書き込みを実現しました。従来の技術では、情報を書き込むために高精度な電圧パルスが必要であり、そのわずかな変化によって書き込みエラーが発生する課題がありましたが、今回の方法はその課題を克服しました。

省エネルギー化への貢献

不揮発性メモリーは、電源を切っても情報を保持できるため、待機電力がゼロという点で優れています。特に、MRAMは電子のスピンを利用するため、高速な読み書きが可能であり、放射線や温度に対する耐性も高く、非常に注目されています。しかし、現行のMRAMでは書き込みに大きな電流が必要で、消費電力の増大が課題でした。

新技術によって、書き込み動作と記憶保持を超低消費電力で行うことができるため、今後の情報機器の省エネルギー実現に貢献できるでしょう。特に、AIやIoTなどの技術が普及する中、増加する情報量に対応するためには、さらなる省エネルギー化が重要な課題となっています。

今後の展望

研究チームは、さらなる実用化に向けて低電圧で動作する新材料の探索を進める予定です。また、今後数年以内により広い分野での応用が期待されることから、次世代のコンピューター技術の発展にも貢献できそうです。2026年4月3日にこの研究成果が「Nature Materials」に掲載される予定です。

このように、産総研が開発した新技術は、次世代の不揮発性磁気メモリー技術への重要な一歩となるでしょう。今後の進展が非常に楽しみです。