研究シーズ共同研究・外部資⾦獲得実績研究キーワードスピントロニクス・磁性薄膜・低消費電⼒・エネルギーハーベス•スピントロニクス、電流・電界による電子スピンの制御•磁気工学•磁性材料工学•高感度電界・磁気・振動・応力センサー•高感度磁気計測•フレキシブル基板を用いたエネルギーハーベスデバイスに関する研究•磁区構造、磁気抵抗効果の観察、測定と応用•フェライト薄膜、多層磁性薄膜の創成と応用•車載リレーの磁気特性評価及び一様性の改善（民間企業との共同研究）•Fundamental research toward high-speed, non-volatile memory based on current-driven domain wall motion in ferromagnetic TbFeCo（民間企業との共同研究）•ナノ磁石を用いた環境発電素子の開発とその環境発電への応用（科研費挑戦的研究（萌芽））•遷移金属-希土類非晶質垂直磁化膜を用いた磁壁の電流駆動とテラビット記録への応用（科研費基盤研究（B)）•ナノドット構造を有する六方晶フェライト薄膜形成と高密度磁気記録用パターン媒体（科研費基盤研究（B))•ナノスポット結晶化法による超高密度記録用バリウムフェライトパターン媒体の研究（科研費基盤研究（B))•アセチレン混和ガススパッタ法によるGHz帯域高透磁率FeCoナノ結晶薄膜の開発（科研費若手研究）最近の研究トピックス高速、高密度、大容量、低消費電力の情報デバイスは、ユビキタスIT化社会では重要な役割を果たしており、将来もその役割は変わることが無い。研究室では、数nmと極めて小さくかつ安定性の高い磁気スキルミオンに着目し、その特徴を活かし、高速・高密度集積可能な論理演算素子・メモリ素子の開発しています。また、研究室では、これまで培った磁性薄膜形成技術及び微細加工技術を用いて、周囲環境の微小な振動エネルギーを高効率に収集できるMicro Electro Mechanical Systems（MEMS）技術の確立しています。研究室で作製したフレキシブル電子デバイスシリコン基板上の原子レベルのお絵かき研究室で作製した室温で極めて高い保磁力持つ永久磁石薄膜https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.11.016教授劉小晰研究から広がる未来卒業後の未来像劉研究室では、電流、電界や機械振動による電子のスピンの制御に関する研究を行っています。電子のスピンは‟記憶”の性質が持っています。これらの性質は超低消費電力の計算機メモリー、ロジック素子、特にモノのインターネット（IoT)に適しています。研究室では、ナノメートル（10-9m）の厚さを持つ均一な薄膜の作製技術とマイクロスケールの微細加工技術を揃えています。高性能な電子のスピン状態を評価する装置を開発しています。電子のスピンと機械振動が相互作用を利用し、音声、振動のエネルギーをIoT駆動するための電力に変換するデバイスを開発しています。高度情報化社会の中枢であるロジック・メモリデバイスの消費電力の低減は劉研究室の研究です。電子のスピン制御に関する技術学習し、GreenIoT社会の実現ための研究を行っています。固体物理、磁性と磁気材料工学、電気磁気計測、高感度センサー、微細加工（リソグラフィー）、高性能薄膜堆積、ナノ、マイクロスケールの特性評価など幅広い知識が獲得できます。イギリス・グラスゴー大学博士研究員、信州大学助教授、信州大学准教授を経て、2014年より現職。研究分野はスピントロニクス。特に、電子のスピンを不揮発性メモリー、論理素子の創成並びに磁性材料の評価。低消費電IoT実現ための電界駆動磁気スキルミオンに関する研究。NanoLett.,2019,19(1),pp353–361,DOI:10.1021/acs.nanolett.8b03983Toward Green IoT :電⼦のスピンを⽤いた新規デバイス電⼦情報システム⼯学科【私の学問へのきっかけ】現在電子の電荷制御を用いたロジック・メモリデバイスは高度情報化社会の中枢を担うに至っています。しかしながら微細化にすることによって、電荷の漏れ（リーク電流）の増大等問題が頭在化しています。一方、電子のスピン制御に関する技術を利用したメモリ・ロジックデバイスは、記憶不揮発性、高速動作、高集積化、高信頼性及び繰り返し耐性等の特長を持ち、Beyond CMOSの有力な候補となっています。振動、音声のエネルギー収集できるデバイス。AdvancedElectronicMaterials,2019,5(1),1800467,https://doi.org/10.1002/aelm.20180046766
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