ポイント
- ノンコリニア反強磁性体を用いた磁気トンネル接合を理論的に設計し、大きなトンネル磁気抵抗効果が現れることを計算により予測しました。
- 応用上有望なノンコリニア反強磁性材料と、代表的な絶縁材料を用いた、反強磁性トンネル接合の実用化につながる理論予測です。
- 本研究の成果は、高密度・超高速・低消費電力で動作する磁気メモリーの開発の設計指針となることが期待されます。
東京大学 大学院理学系研究科 物理学専攻の田中 克大 特任助教（研究当時）、見波 将 特任助教（研究当時）、中辻 知 教授、有田 亮太郎 教授（兼：理化学研究所 創発物性科学研究センター チームディレクター）、JSR株式会社 RDテクノロジー・デジタル変革センターの栂 裕太 主事、東京都立大学 大学院理学研究科 物理学専攻の野本 拓也 准教授、東北大学 大学院理学研究科 物理学専攻の是常 隆 教授は、第一原理計算を用いて、ノンコリニア反強磁性体Mn3Snと酸化マグネシウムを組み合わせた磁気トンネル接合（MTJ）を設計し、巨大なトンネル磁気抵抗（TMR）効果が現れることを理論的に予測しました。この成果は、反強磁性トンネル接合デバイスの設計開発の指針となり、将来的に超高速・低消費電力で動作する高密度な不揮発性磁気メモリーの開発につながることが期待されます。
本研究成果は2026年4月16日（現地時間）に米国物理学会誌「Physical Review Materials」に掲載され、注目論文としてEditors' Suggestionに選出されました。
なお、本研究成果は東京大学とJSR株式会社との共同研究、社会連携講座「トポロジカル物質・デバイス創造講座」での研究活動を通して得られたものです。
本研究は、科学技術振興機構（JST） 未来社会創造事業 大規模プロジェクト型「スピントロニクス光電インターフェースの基盤技術の創成」（課題番号：JPMJMI20A1）、同 先端国際共同研究推進事業（ASPIRE）「トポロジカル物質に基づく革新的量子エレクトロニクスの創成」（課題番号：JPMJAP2317）、同 戦略的創造研究推進事業 CREST「第三の磁性体「Altermagnet」の物質設計と機能開拓」（課題番号：JPMJCR23O4）、日本学術振興会（JSPS） 科学研究費助成事業（課題番号：JP21H04437、JP21H04990、JP22H00290、JP23H04869、JP24K00581、JP25K17935、JP25K21684、JP25H00420、JP25H01252）、理化学研究所 最先端研究プラットフォーム連携（TRIP）事業の支援により実施されました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 PDF（563KB）
＜論文タイトル＞
- “Ab initio study of magnetoresistance effect in Mn3Sn/MgO/Mn3Sn antiferromagnetic tunnel junction”
- DOI：10.1103/xt7z-sf3x
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