Frontier of Quantum Molecular Spintronics Based on Single-Molecule Quantum Magnets

Abstract

20世紀は電子の持つ電気的性質(電荷)を利用した エレクトロニクス(シリコンテクノロジー)の時代であ り、20世紀の科学技術を飛躍的に発展させ、今後も重 要なテクノロジーとして活躍するであろうと考えられ る。一方、20世紀の後半になると、電子の持つもう一 つの性質である磁気的性質(電子スピン)を電荷と組み 合わせ、新しい機能を創出する「スピントロニクス」に 注目が集まった。この技術は 21世紀のキーテクノロジ ー(ナノテクノロジー)として、基礎と応用の両面から 盛んに研究されている。このスピントロニクスは既に実 用化されており、我々の日常生活において多くの恩恵を 受けている。代表的なスピントロニクスである巨大磁気 抵抗効果(GMR: Giant Magnetoresistance Effect)を用い たMRAM(Magnetic Random Access Memory Systems)は、 従来のエレクトロニクスに比べて、不揮発性であること、 ナノ秒の操作速度、高密度情報記憶容量および低電力消 費などの利点がある。グリューンベルク博士とフェルト 博士は 1980年代に GMRデバイスの作成に世界で初め て成功して、2007年にノーベル物理学賞を受賞してい る。ところが、有名なムーアの法則に従えば、集積回路 上のトランジスター数は「18か月(=1.5年)ごとに 2 倍になる」というものである。これを式で表現すると、 n 年後の倍率 p は、p=2となる。