2000 Fiscal Year Annual Research Report
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11450120
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| Research Institution | NAGOYA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
綱島 滋 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80023323)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 剛志 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (50303665)
岩田 聡 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (60151742)
井上 順一郎 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60115532)
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| Keywords | スピン偏極電気伝導 / 磁気トンネル効果 / 反強磁性膜 / スピンバルブ / ブロッキング温度 / 二重トンネル接合 / 磁気固体メモリ |
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| Research Abstract |
本年度は,トンネルデバイスを作製するための装置の開発を行うとともに,トンネル素子の実現に必要な強磁性と反強磁性膜の交換結合などの要素技術の開発,トンネル接合の形成方法などについて検討を行った。
(1)二重トンネル接合は,4から5種類の金属を積層することによって構成される。また,マスクパターンの用いたプロセスが必要となる。このため,5元のマグネトロンスパッタリング装置に,超高真空中で交換可能なメタルマスク交換機構を取り付け,5層構成のトンネル素子の試作が可能なシステムを作製した。
(2)Gaイオンをベースとした集束イオンビーム加工装置を用いて,CoFeB薄膜の微細加工を行い,1×1μm^2から0.2×0.2μm^2の磁性ドットを作製してその磁区パターンを走査型磁気力顕微鏡により観察した。
(3)安定な反強磁性/強磁性交換結合二層膜の作製プロセスを検討するために,NiFe/MnIr2層膜を作製し,その交換異方性を測定した。その結果,交換異方性は,基板-ターゲット間距離に大きく依存しており,この距離を120mmとすることによって,MnIr層厚を4nm程度まで薄膜化できることが分かった。
(4)NiFe/Al_2O_3/NiFe/MnIrという構成のトンネル素子をメタルマスクを用いて作製した。Al層の酸化方法をいろいろ試みたところ,Alターゲットを酸素中で順方向スパッタしたプラズマ中にAl層を配置する方法でトンネル接合が形成できることが分かった。ただ,トンネル抵抗変化率としては,0.3%程度の小さな値しか得られず,接合の形成方法を今後さらに改善する必要がある。
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[Publications] 高橋泰亮: "交換結合したNiFe/NiO/CoPt積層膜の磁化過程"日本応用磁気学会誌. Vol.24 No.4-2. 623-626 (2000)
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[Publications] P.Fischer: "Element-specific Imaging of Magnetic Domains at 25 nm Spatial Resolution Using Soft X-ray Microscopy"Appl.Phys.Lett..
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[Publications] T.Takahashi: "Exchange anisotropy in NiFe/NiO/CoPt trilayers"Surface Science. (2001)
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[Publications] T.Kato: "X-ray Magnetic Circular Dichroism of Gd/Fe Multilayers"IEEE Trans.Magn.. Vol.36. (2000)
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[Publications] Y.Ozaki: "Exchange Anisotropy in MBE Grown MnPt/NiFe Bilayers"IEEE Trans.Magn.. Vol.36. (2000)
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[Publications] N.Hashida: "Simulation of thermomagnetic recording using extended Huth's equation"J.Magn.Soc.Jpn.. vol.25. (2001)
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[Publications] K.Sugihara: "Structure and magnetic properties of epitaxial CrPt_3 and Cr_<0.8>Mn_<0.2>Pt_3 alloy films"J.Magn.Soc.Jpn.. vol.25. (2001)
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[Publications] N.Takagi: "Thermomagnetically recorded domains in TbFeCo disks observed with high resolution magnetic transmission X-ray microscope"J.Magn.Soc.Jpn.. vol.25. (2001)
