高性能強磁性トンネルバリアの開発とトンネル型スピンフィルター効果の実現

• 研究課題/領域番号: 22740223
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 田中 雅章 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教 (50508405)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: スピントロニクス / コバルトフェライト / トンネル型スピンフィルター効果 / トンネル磁気抵抗効果 / 強磁性絶縁体 / スピンフィルター効果 / トンネル磁気抵抗果

研究概要

本研究ではパルスレーザー堆積法を用いて作製した垂直磁気異方性を有するCoFe_2O_4薄膜によるトンネル型スピンフィルター効果の実現を目指した.トンネル型スピンフィルター効果に用いるにはドロップレットが少ない平坦な強磁性絶縁体薄膜の作製法の確立が重要である.本研究ではシャドウマスクを用いることで基板上への大きな粒子の付着を低減させることに成功した.シャドウマスクを用いてMgO(001)基板上に製膜した垂直磁気異方性を有するCoFe_2O_4薄膜の作製条件の探索を行った.最適条件でFePd/MgO/CoFe_2O_4を基本構造とする磁気トンネル接合素子を作製し,磁気抵抗測定を行ったところ,300Kで0.7%,5Kで165%の磁気抵抗比が得られ,室温におけるトンネル型スピンフィルター効果を示唆する結果が得られた.

研究成果

• [学会発表] Studieson spin-filtering CoFe_2O_4 layers forroom-temperature TMR effect (2012)
  • 著者名/発表者名: 奈木南,中川浩次,田中雅章,壬生攻
  • 学会等名: 応用物理学会スピントロニクス研究会・若手研究会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-12-11