Epitaxial growth of tetragonal Mn-based alloys on the Sapphire substrate and spintronics applications

• Project/Area Number: 22K04235
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 鈴木 和也 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究職 (20734297)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 垂直磁気異方性 / トンネル磁気抵抗効果 / 磁気センサ / 磁気抵抗メモリ

Outline of Research at the Start

本研究では, コランダム型サファイア基板上に垂直磁気特性を示す正方晶マンガンガリウム合金（MnGa）極薄膜のヘテロエピタキシャル成長技術の開拓とその成長機構の解明を行い, 加えてトンネル磁気抵抗(TMR)素子の特性評価から産業応用展開の可能性を示す. スパッタリング法を用いて, 採択者が最近見出した新バッファ層を元に、MnGa極薄膜の単結晶成長可能なバッファ層作製プロセスを確立し, 結晶構造解析, 磁気特性, TMR素子の特性から総合的にヘテロエピタキシャル成長機構を明らかにする.