2008 Fiscal Year Annual Research Report
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20360322
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
古林 孝夫 National Institute for Materials Science, 磁性材料センター, 主席研究員 (80354348)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宝野 和博 独立行政法人物質・材料研究機構, 磁性材料センター, フェロー (60229151)
高橋 有紀子 独立行政法人物質・材料研究機構, 磁性材料センター, 主任研究員 (50421392)
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| Keywords | 磁性 / スピンエレクトロニクス |
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| Research Abstract |
CPP-GMR素子は高密度ハードディスク用読み取りMRヘッドとして有望であるが、現状では十分なMR比が得られておらず、低い電気抵抗を保ちながら高MR比を実現することが求められている。ハーフメタルとなるホイスラー合金をCPP-GMRに適用することにより高いMR比が実現されるものと期待される。本研究ではトンネル接合において高いMR比が得られているホイスラー合金、Co_2FeAl_<0.5>Si_<0.5>(CFAS)、を強磁性電極として用いたCPP-GMR素子を作製し、そのMR特性を調べた。
薄膜試料はマグネトロンスパッタによりMgO(001)単結晶基板上に作製した。CFASを用いたCPP-GMR素子の積層構造は下からCr(10)/Ag(200)/CFAS(20)/Ag(5)/CFAS(5)/CoFe(2)/IrMn(10)/Ru(8)(数字は厚さ、nm)であり、下部及び上部CFAS層をスパッタした後、それぞれ400℃でのアニールを行った。電子ビームリソグラフィーとArイオンエッチングによって微細加工を行いCPP-GMR素子とした。
断面TEM観察により上部CFAS層までのエピタキシャル成長が確認された。室温でMR比12.4%、面積×抵抗値、RA=0.121Ω(μm)2、抵抗変化量ΔRA=15mΩ(μm)2が得られた。下部CFAS層のみを400℃でアニールした場合のMR比は6.9%であり、アニールによってCFAS層の規則構造が改善され高いMR比が得られたものと考えられる。
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