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2006 Fiscal Year Annual Research Report

フェリ磁性体を用いた熱アシストスピン注入磁化反転

Research Project

Project/Area Number 17760251
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

加藤 剛志  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助手 (50303665)

Keywordsスピン注入 / 熱磁気記録 / フェリ磁性 / アモルファス合金 / ジュール熱 / 微細加工 / 高速磁化反転 / 臨界電流密度
Research Abstract

本年度は昨年度に引き続き,極短パルスレーザーによるGdFeCoアモルファス合金膜の磁気ダイナミクス計測,TbFeアモルファス合金を用いた磁気トンネル素子の試作,CoFeB系スピン注入素子の作製とスピン注入磁化反転の確認を行った.
(1)1psecのパルス幅の極短パルスファイバレーザー光源を用いた偏光解析装置を作製し,GdFeCo膜の磁気ダイナミクス計測を行った.観測試料はSiN(150nm)/GdFeCo(30nm)/CuAl(100nm)を熱酸化膜付きSi基板上に成膜したものでGdFeCoの組成を変化させた.1.5mJ/cm^2以上のポンプ光を試料に照射することで1psec程度の時間領域で磁化が減少し,その後歳差運動を行いながら緩和していく過程を分解能1psec程度で観測することができた.歳差運動周期は磁場の増大に伴い減少し,緩和定数は磁気補償点近傍で大きくなる結果を得た.
(2)Tb_<17>Fe_<83>(20nn)/CoFeB(1nm)/Al-O(1.6nm)/CoFeB(1nm)/Tb_<13>Fe_<87>(20nm)をマグネトロンスパッタリング法により作製し,光リソグラフィーとArイオンエッチングにより磁気トンネル接合に微細加工した.Al層の酸化条件を最適化することで,10μm^2程度の素子で約12%の磁気抵抗変化を得た.現在CoFeB層とTbFe層との交換結合が不十分であるため,今後これを改選することで,大きな磁気抵抗変化が期待される.
(3)Ta(5nm)/Cu(5nm)/CoFeB(1.8nm)/Cu(6nm)/CoFeB(10nm)/MnIr(20nm)/CuAl(100nm)/Ta(5nm)を作製し,電子ビーム露光,ECRプラズマによるArイオンエッチングにより140nmx210nm程度の面積のスピン注入用微細加工素子を作製した.パルス幅100msecの電流パルスを印加し、印加後の抵抗値を測定した結果、19mA程度で反平行磁化状態から平行磁化状態に遷移した.見積もられる臨界電流密度はJc=6x10^7Alcm^2となり、過去の報告とおおむね一致した.

  • Research Products

    (6 results)

All 2007 2006

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Temperature Dependence of Exchange Anisotropy for (001) Oriented Mn89Pt11/Ferromagnetic Bilayers2007

    • Author(s)
      T.Yamato et al.
    • Journal Title

      J. Magn. Magn. Mat 310-2

      Pages: e783-e785

  • [Journal Article] Thickness Dependence of Exchange Anisotropy for (001) Oriented Mn_<89>Pt_<11>/NiFe Bilayers2007

    • Author(s)
      T.Kume et al.
    • Journal Title

      J. Magn. Magn. Mat 310-2

      Pages: 2298-2300

  • [Journal Article] Magnetic Force Microscopy Study of Thermomagnetic Writing on Micron-and Submicron-Patterned TbFe Films Using Current Pulses2007

    • Author(s)
      L.You et al.
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys. 46-3A

      Pages: 1003-1005

  • [Journal Article] Magnetic Properties of Lithographically Patterned Co/Pd Nanostructures Obtained by E-Beam and Ga Ion Irradiation2006

    • Author(s)
      Suharuyadi Edi et al.
    • Journal Title

      IEEE Trans. Magn. 42-10

      Pages: 2972-2974

  • [Journal Article] Simulation of Thermomagnetic Recording Process for High Density Magnetic Field Modulation Method2006

    • Author(s)
      N.Taniguchi et al.
    • Journal Title

      J. Magn. Soc. Jpn 6-2

      Pages: 596-599

  • [Journal Article] X-ray magnetic circular dichroism studies of (001)-oriented NiFe/Mn_<100-x>Pt_x exchange bilayers2006

    • Author(s)
      T.Yamato et al.
    • Journal Title

      J. Appl. Phys. 100-11

      Pages: 113907-1-6

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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