日本大阪大学与工业技能归纳研讨所运用自旋电子技能，开宣布了二极管灵敏度极高的超小型自旋转矩二极管（STD）注1）。工业技能归纳研讨所还运用结构与该STD根本相同的元件，开宣布了功能到达实用化水平的自旋转矩振动器（STO）。
注1）二极管灵敏度是指向二极管施加沟通电场时输出的正向直流电流强度。由所以在电阻值为定值（50Ω等）的根底上来丈量输出电压，因而单位是V/W。
自旋电子是经过操控电子的磁矩（自旋）来愈加高效地操控电子活动的技能总称。迄今为止，业界已开宣布多个选用薄型非磁性体层夹在两个磁性体层之间的磁性地道结（MTJ，magnetictunneljuction）为根本结构的运用元件，部分元件已在推动实用化。
自旋电子技能已实用化的三种主要用途，和此次功能进步的两种主要用途。此次的自旋转矩二极管元件到达了现有半导体二极管灵敏度理论极限值4000V/W的3倍。
灵敏度大幅进步至27倍
虽然STD及STO等很早曾经就现已被开宣布来，但功能显着低于现有元件，因而一向未能实用化。此次开发的STD直径十分小，仅为约120nm。因为由MTJ的其间一个磁性体层中的自旋构成的磁极会在沟通电场的作用下进行岁差运动，所以元件的电阻值会产生改变，然后可对电流进行整流。
大阪大学等开发的自旋转矩二极管（STD）的构成（a）与施加直流电流的作用和作用（b、c）。施加直流电流优化了磁极的岁差运动，使灵敏度到达了传统STD的约27倍、半导体二极管理论极限值4000V/W的3倍。（图片来源于大阪大学与产综研）
2005年元件刚刚开宣布来时，其灵敏度只要1.4V/W。2012年的试制品为440V/W，远远比不上半导体二极管。而此次的开发品为1.2万V/W，到达了半导体二极管产品最高值3800V/W的三倍以上，灵敏度大幅进步。此次的STD之所以可以完成高灵敏度，是因为经过向STD施加直流电流，优化了磁极岁差运动的轴歪斜视点。假如不施加电流，STD的灵敏度仅为630V/W，而沿着二极管的正方向通入0.3mA的直流电流之后，灵敏度就会大幅进步至1.2万V/W。
STO也到达了可实用化的程度
另一方面，产综研还制造了结构与该STD根本相同的笔直磁化型STO，并获得了0.55μW的输出功率及130的Q值。产综研纳米自旋电子研讨中心金属自旋电子小组研讨组长久保田均表明，“现已接近于可用于STO磁头*的数值”。曾经，STO的输出功率与Q值为此消彼长联系，存在的课题是怎么一起进步两个值。
虽然自旋转矩振动器（STO）曾经一向无法脱节Q值与振动输出功率之间的此消彼长联系，但此次产综研制造的元件等一起进步了振动输出功率和Q值，开端到达可以实用化的规模。
*STO磁头＝东芝正在开发的运用STO的高密度硬盘磁头。经过检测出STO振动的频率在硬盘磁场的影响下产生的改变，来完成高S/N数据读取。
STO还有选用“Sombrero型”结构的。虽然功能高于此次的STO，但元件为4μm宽，嵌入硬盘磁头的话尺度太大。久保田称，此次的STO还不到其1/30，并且“功能在不断进步”。
