2010 Fiscal Year Annual Research Report
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21246001
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
宮崎 照宣 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (60101151)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水上 成美 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (00339269)
大兼 幹彦 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50396454)
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| Keywords | 垂直磁化膜 / Mn-Ga薄膜 / 垂直磁気異方性 / ダンピング定数 / MRAM / TMR比 / L1_0-FePtエピタキシャル膜 / Ni/Co多層膜 |
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| Research Abstract |
Gbitクラスの大容量MRAMを実現するためには、メモリセルの磁性電極として、1.大きな垂直磁気異方性を示す。2.トンネル接合の磁気抵抗比(TMR)として約100%を示す。3.ダンピング定数が小さいことが望まれる。今年度はこのような観点からMn-Ga電極トンネル素子のTMR比と二三の垂直磁化膜のダンピング定数を系統的に調べた。
Mn-GaのTMRについて
Mn-Ga/MgO/CoFeトンネル接合をMn-GaがDO_<22>とL1_0の二つの組成について作製しTMR比を調べた。DO_<22>のTMR比の方がL1_0のそれに較べてやや大きく、10Kで22%,300Kで9.8%であった。このようにTMR比の値が期待値(100%)に較べて小さい理由について考察した。
ダンピング定数αについて
Mn_<3-δ>Ga薄膜
δ=0.88(DO_<22>)でα=0.015
δ=1.46(L1_0)でα=0.008
であった。またいずれの組成でも垂直磁気異方性定数Ku=15Merg/ccであった。このような垂直磁気異方性が大きく且つダンピング定数の小さい合金薄膜ははじめての報告であり、その原因について理論計算の結果と比較しながら考察した。
L1_0FePt合金膜α=0.06
Ni/Co多層膜α=0.04-0.08であった。
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Research Products
(23 results)
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[Journal Article] Long-Lived Ultrafast Spin Precession in Manganese Alloys Films with a Large Perpendicular Magnetic Anisotropy2011
Author(s)
S.Mizukami, F.Wu, A.Sakuma, J.Walowski, D.Watanabe, T.Kubota, X.Zhang, H.Naganuma, M.Oogane, Y.Ando, T.Miyazaki
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Journal Title
Phys.Rev.Lett.
Volume: 106
Pages: 117201.1-4
Peer Reviewed
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[Journal Article] Magnetoresistance Effect in Tunnel Junctions with Perpendicularly Magnetized D0_<22>-Mn_<3-δ>Ga Electrode and MgO Barrier2011
Author(s)
T.Kubota, Y, Miura, D.Watanabe, S.Mizukami, F.Wu, H.Naganuma, X.Zhang, M.Oogane, M.Shirai, Y.Ando, T.Miyazaki
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Journal Title
Appl.Phys.Express
Volume: 4
Pages: 043002.1-3
Peer Reviewed
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[Presentation] Magnetoresistance Effect in Tunnel Junctions with Perpendicularly Magnetized MnGa Film2010
Author(s)
T.Kubota, D.Watanabe, F.Wu, S.Mizukami, H.Naganuma, X.Zhang, M.Oogane, A.Sakuma, Y.Ando, T.Miyaza
Organizer
55th International Conference of Magnetism and Magnetic Materials
Place of Presentation
Atlanta, USA
Year and Date
20101114-20101118
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[Presentation] New Heusler alloy films with high-magnetic anisotropy for spintronics devices2010
Author(s)
S.Mizukami, F.Wu, D.Watanabe, T.Kubota, X.Zhang, T.Miyazaki, H.Naganuma, M.Oogane, Y.Ando, A.Sakuma
Organizer
International Conference of Nanoscale Magnetism (ICNM2010)
Place of Presentation
Gebze/Istanbul, Turkey(Invited)
Year and Date
2010-09-30
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