東芝は、次世代の不揮発性メモリとして期待される磁気抵抗変化型RAM（MRAM：Magnetoresistive Random Access Memory）をギガビット級に大容量化する要素技術として、トンネル磁気抵抗素子（TMR）垂直磁化方式を組み合わせた新型のMTJ素子（Magnetic Tunneling Junction）を開発し、安定動作することを確認した。

　MRAMは、磁性体で絶縁膜を挟んだTMR素子に、電子スピンの方向を揃えた電流を流し磁化反転させて記録し、微細化につれて書き込み電流を低減できるため微細化に適した記録方式として研究されている。同社は、TMR素子の寸法と書き込み電流をさらに低減できる技術として磁性体を垂直方向に回転させる垂直磁化の組合せに取り組み、垂直磁化で動作するMRAMを世界で初めて実現した。

　垂直磁化の導入は磁性層と絶縁層の間の膜界面の平滑性の確保が課題とされてきたが、同社は酸化マグネシウム（MgO）の絶縁層を1nmと2nmのコバルト鉄ボロン（CoFeB）薄膜で挟み、その上層に3nm厚の垂直磁化膜、下層に30nmの垂直磁化膜を形成し、平滑な界面接合を実現した。MJT素子は直径130nmの円形で、3×10の6乗A/cm2の電流密度で磁化反転し、30ナノ秒から100ナノ秒のパルス幅で書き込むことができる。この技術の一部は新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託事業「スピントロニクス不揮発性機能技術プロジェクト」として開発された。