2004 Fiscal Year Annual Research Report
ハーフメタル強磁性体を用いた無歪み単結晶MR素子に関する研究
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16360313
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松井 正顯 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90013531)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅野 秀文 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50262853)
來田 歩 北海道大学, 大学院・理学研究科, 研究員 (30362271)
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| Keywords | ハーフメタル強磁性体 / TMR / 単結晶薄膜 / ペロブスカイト酸化物 / ホイスラー合金 / スピン分極率 / アンドロエフ反射 / スピン素子 |
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| Research Abstract |
1.既設のイオンビームスパッタリング装置にターゲット移動機構を増設し8元(当初計画5元)パッタリング装置に改良した。当初計画の分子蒸発源ユニット増設は多額の費用が掛かることと、製膜法が複雑になることが判明したので移動機構増設に変更した。
2.ハーフメタルのLa_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3(LSMO)(Tc=370K)を使用したTMR素子において、LSMO(上部電極)/STO(絶縁層)/LSMO(下部電極)の単結晶3層膜素子で、上部電極のLSMO成長において酸素ガス分圧を最適化することによって、62%のTMR比を得ることに成功した。(INTERMAG2005で発表予定)
3.2重ペレブスカイト酸化物として、高品質なSr_2CrReO_6(SCRO Tc=635K)薄膜とSr_2FeMoO_6(SFMO、Tc=420K)薄膜をミスフィットの非常に小さいBa_<0.4>Sr_<0.6>TiO_3(BSTO)上に作製することに成功した(Materials Science Forumに発表済み)。そして、SFMOについて、Au/Co(上部電極)/I(絶縁層)/Sr_2FeMoO_6(下部電極)/Ba_<0.4>Sr_<0.6>TiO_3/SrTiO_3(100)の素子を作製した。SFMOの自然酸化層を絶縁層として利用したところ約10%のTMR比が得られた。この値はSFMO系としては世界的にも大きい方であるが、SFMOが完全にハーフメタルと考えたときの理論予測値(約85%)と比較して著しく小さい。今後は、界面歪みや平坦性の改善に関する詳細な検討が必要である。
4.ハーフメタルのとして知られているホイスラー合金のCo_2MnGeとCo_2MnSiの高配向性薄膜の作製に成功した(日本応用磁気学会誌に掲載)。来年度はその素子化を行う。
5.ハーフメタルの界面スピン分極率を測定するため、NbN高品質超伝導薄膜の作製に成功した。アンドレエフ反射を利用して、Co薄膜のスピン分極率を測定した結果、P=0.4が得られた。来年度にハーフメタルのスピン分極率を測定する。
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