[发明专利]自旋马达及自旋旋转构件

说明书

技术领域

本发明涉及自旋马达以及自旋旋转构件。

背景技术

在以往技术中，作为马达已知有一种纳米级的小型马达(例如，参照专利文献1、2)。专利文献1记载的马达具有：具备磁铁的转子、以及从四方包围转子的周围的小型线圈，该马达利用电磁感应进行驱动。专利文献2记载的马达具有由连接有电极的非磁性体构成的转子，该马达利用回转磁效应(gyromagnetic effect)进行驱动。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-069325号公报

专利文献2：日本特开2006-345638号公报

发明要解决的课题

然而，对于专利文献1所记载的马达，需要以由多个线圈围绕转子的方式调整配置关系进行组装，因此在欲进一步小型化的情况下，有可能使制造变得困难。此外，对于专利文献2所记载的马达，需要对转子自身施加电流，因此需要有在确保转子的旋转性的状态下与电极结合的特别构造。因此，本技术领域中，需求一种简单构造的马达以及用于该马达等的构件。

发明内容

本发明的一技术方案的自旋旋转构件具备：基板；自旋注入件，其设于基板上，且由在基板面内方向被磁化的强磁性体构成；圆板状的自旋转子，其以与自旋注入件分离的方式设于基板上，且由磁矩能够在基板面内方向旋转的强磁性体构成；通道部，其配置在自旋注入件与自旋转子之间，且由直接或经由绝缘层与自旋注入件及自旋转子接合的非磁性体构成；以及自旋旋转控制部，其控制通道部的自旋的旋转方向。

通过如此构成，例如当向由强磁性体构成的自旋注入件以及由非磁性体构成的通道部施加电流或电压时，在通道部产生朝向由强磁性体构成的自旋转子的自旋流。流动于通道部的自旋作为自旋转换力矩(Spin-Transfer Torque)作用于自旋转子的磁矩。此时，能够利用自旋旋转控制部来控制流动于通道部的自旋的朝向，因此能够使自旋转子的磁矩旋转。因此，能够以简单的构造实现自旋旋转构件。此外，通过使用该自旋旋转构件，例如能够构成简单构造的马达。

一实施方式中，自旋旋转控制部可直接或经由绝缘层与通道部接合，也可朝通道部施加电压。此外，自旋旋转控制部也可朝向通道部照射圆偏光。另外，自旋旋转控制部也可变更朝向自旋注入件施加的电压值。通过如此构成，可适宜地控制流动于通道部的自旋流。

一实施方式中，通道部也可由半导体材料形成。通过如此构成，通过向通道部照射圆偏光，可控制自旋的朝向。此外，能够进行经由自旋轨道相互作用的自旋控制。

一实施方式中，通道部也可具有二维电子气体层。通过如此构成，利用二维电子气体层供给自旋，因此能够高效地进行通道部中的自旋的角运动量的传输。

一实施方式中，通道部也可以是以轴线方向朝向面内方向的方式配置的线型构件，自旋转子也可使该自旋转子的直径小于通道部的所述线宽。通过如此构成，能够高效地进行相对于自旋转子的自旋的角运动量的传输。

本发明的另一技术方案的自旋马达具备：基板；自旋注入件，其设于基板上，且由在基板面内方向被磁化的强磁性体构成；自旋转子，其以与自旋注入件分离的方式设于基板上，且由磁矩能够在基板面内方向旋转的强磁性体构成；通道部，其配置在自旋注入件与自旋转子之间，且由直接或经由绝缘层与自旋注入件及自旋转子接合的非磁性体构成；自旋旋转控制部，其控制通道部的自旋的旋转方向；以及马达转子，其与自旋转子分离且对置配置，并由追随自旋转子的磁矩进行旋转的强磁性体构成。

通过如此构成，当自旋转子的磁矩旋转时，可使由与自旋转子对置配置的强磁性体构成的马达转子追随自旋转子的磁矩的旋转而进行旋转。因此，能够利用使自旋转子与马达转子对置配置这样的简单构造，实现自旋马达。

一实施方式中，也可以为自旋转子呈圆板状，马达转子以旋转轴与基板正交的方式配置。在自旋转子为圆板状的情况下，可使基板面内方向的自旋转子的磁性异向性均等，因此能够容易地进行自旋转子的磁矩在基板面内方向上的旋转的控制。

一实施方式中，也可以使通道部形成于基板上，自旋注入件及所述自旋转子形成于通道部上，马达转子分离配置于自旋转子的上方。通过如此构成，容易地制作自旋马达。

发明效果

如上所述，根据本发明的各种方案及实施方式，可提供简单构造的马达及应用于该马达等的构件。

附图说明

图1是一实施方式的自旋旋转构件的立体图。

图2是沿着图1中的II-II线的剖视图。