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【本学研究者情报】

〇电気通信研究所　准教授　金井骏

【発表のポイント】

• 约70年にわたり仮定されてきた磁石の「反転试行时间」を、初めて実験的に决定しました。
• 长年1ナノ秒程度の定数と仮定されてきた反転试行时间が、ナノ磁石の形状や材料に依存して変化する设计可能なパラメータであることを示しました。
• 本成果は、ハードディスクや磁気メモリー、确率计算素子などの设计を高精度化し、次世代磁気デバイス开発の基盘となります。

【概要】

磁石の狈极/厂极の向きは、エネルギーの「丘」を越えることで切り替わります。この现象はアレニウス则で记述され、ハードディスクや磁気メモリーの设计に用いられています。しかしアレニウス则に含まれる「どれくらいの频度で丘を越えようと试みているか」を表す「反転试行时间」の実験的な决定は极めて困难で、约70年にわたり1ナノ秒程度と仮定されていました。

今回、東北大学の金井駿准教授、早川佳祐大学院学生（当時）、Mehrdad Elyasi（エリヤシ　メフルダード）准教授、Gerrit Bauer（ゲリット　バウアー）教授、深見俊輔教授らの研究チームは、温度を変えずにアレニウス則を調べる新しい実験?解析手法を確立し、ナノ磁石の熱ゆらぎを室温で精密に測定しました。その結果、磁石が向きを変えようとする反転試行時間を世界で初めて実験的に決定しました。さらに、用いた試料では磁石内部で生じるスピンの集団的挙動がスイッチング過程に影響し、この反転試行時間が従来の予想よりも10倍以上長いことを明らかにしました。本成果は、磁気メモリーや確率計算素子などの設計を高精度化し、次世代磁気デバイス開発の基盤を提供するものです。

本成果は2026年4月21日付で、材料科学分野の専門誌Communications Materials に掲載されました。

図1. 磁石のS→Nの向き（磁化の向き）が熱的に反転する様子。

【论文情报】

タイトル：Stochastic switching time constant and instability in nanomagnets
著者：Shun Kanai*, Keisuke Hayakawa, Mehrdad Elyasi, Keito Kobayashi, Junta Igarashi, Butsurin Jinnai, William A. Borders, Gerrit E. W. Bauer, Hideo Ohno, and Shunsuke Fukami*
*责任着者：东北大学电気通信研究所?准教授?金井骏、同?教授?深见俊辅
掲載誌：Communications Materials
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详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学电気通信研究所
准教授　金井 駿
电话　022-217-5555
E-mail　skanai*tohoku.ac.jp （*を@に置き換えてください）
（兼）东北大学大学院工学研究科电子工学専攻
（兼）东北大学先端スピントロニクス研究开発センター（颁厂滨厂）
（兼）東北大学高等研究機構 新領域創成部
（兼）东北大学材料科学高等研究所（奥笔滨-础滨惭搁）
（兼）量子科学技术研究开発机构（蚕厂罢）

（报道に関すること）
东北大学电気通信研究所 総務係
电话　022-217-5420
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