東北大学
学際科学フロンティア研究所

仮想空間と現実空間を高度に融合した超スマート社会を実現するためには、「大容量・高速・低消費電力」を兼ね備えた次世代ITデバイスの開発が必要不可欠です。この社会的な要請に対して「スピントロニクス」は、先の3条件を達成できるIT基盤技術として期待されています。今のところ磁気情報（磁石の極性やダイナミクス）の操作においては、磁場や電流をベースとしたものが主流ですが、最近では低消費電力化の観点から磁気情報の「電圧による制御」に大きな注目が集まっています。中でも電圧印加により磁気情報の操作を行う電圧駆動磁気ランダムアクセスメモリの開発が精力的に行われています。このメモリデバイスは発熱によるエネルギー損失を大幅に低減できますが、材料開発に課題が残されており未だ社会実装には至っていません。

私は新材料として「トポロジカル物質」と呼ばれる新しい物質群に着目をして、その表面に形成される特殊な電子状態を活用した材料開発及びメモリデバイスへの応用に取り組んでいます。また、電圧駆動磁気ランダムアクセスメモリの概念を拡張した「アナログメモリ」の開発も行っており、物理現象を活用した人工ニューラルネットワークや疑似量子計算への応用を目指しています。将来的にはこれらの技術を光・熱発電デバイスなどと組み合わせることにより、オンチップ化して次世代のIoT技術へ貢献することを目標にしています。