大容量MRAM対応のL10型規則合金とMgOの極薄積層膜形成技術に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23860047
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 中央大学
• 研究代表者: 大竹 充 中央大学, 理工学部, 助教 (60611415)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: スピンエレクトロニクス / ナノ材料 / 結晶工学 / エピタキシャル / 超格子

研究概要

次世代磁気抵抗メモリ(MRAM)のための硬磁性 L1_0 型規則合金層と酸化マグネシウム層と組み合わせた磁気トンネル接合 (MTJ) の形成技術の研究を行った。ヘテロエピタキシャル成長により原子レベル構造を制御した。平坦表面を持つ L1_0 型規則合金膜を形成する手法として、低温製膜後に高温熱処理を施す 2 段階法を提案した。 また、 2 段階法を MTJ形成に適応することにより、ギガビット級 MRAM 対応のエピタキシャル MTJ が形成可能であることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Preparation of FePd/MgO/FePd Tri-layer Film on SrTiO_3(001) Single-Crystal Substrate (2013)
  • 著者名/発表者名: Shouhei Ouchi、 Akira Itabashi、 Mitsuru Ohtake、Masaaki Futamoto
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: vol.37、no.3-2 ページ: 194-197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure Characterization of FePd, FePt, and CoPt Alloy Thin Films Epitaxially Grown on SrTiO_3(001) Single-Crystal Substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira Itabashi、 Mitsuru Ohtake、 Shouhei Ouchi 、 Fumiyoshi Kirino 、 Masaaki Futamoto
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: vol.37、no.3-2 ページ: 202-205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of L1_0ordered FePd, FePt, and CoPt thin films with flat surfaces on MgO(001) single-crystal substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira Itabashi、 Mitsuru Ohtake、 Shouhei Ouchi 、 Fumiyoshi Kirino 、 Masaaki Futamoto
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: vol.40
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of L10 ordered FePd, FePt, and CoPt thin films with flat surfaces on MgO(001) single-crystal substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira Itabashi
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 40 ページ: 07001-07001
  • DOI: 10.1051/epjconf/20134007001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of FePd/MgO/FePd Tri-layer Film on SrTiO₃(001) Single-Crystal Substrate (2013)
  • 著者名/発表者名: Shouhei Ouchi
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: 37 号: 3-2 ページ: 194-197
  • DOI: 10.3379/msjmag.1303R015
  • NAID: 130004502856
  • ISSN: 1882-2924, 1882-2932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure Characterization of FePd, FePt, and CoPt Alloy Thin Films Epitaxially Grown on SrTiO₃(001) Single-Crystal Substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira Itabashi
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: 37 号: 3-2 ページ: 202-205
  • DOI: 10.3379/msjmag.1303R017
  • NAID: 130004502857
  • ISSN: 1882-2924, 1882-2932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Roughness Reduction in L1_0 Ordered FePd Alloy Thin Films Formed on MgO Single-CrystalSubstrates with Different Orientations (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira Itabashi、 Mitsuru Ohtake、 Shouhei Ouchi 、 Fumiyoshi Kirino 、 Masaaki Futamoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: vol.48、 no.11 ページ: 3203-3206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and Magnetic Properties of CoPt, CoPd, FePt, and FePd Alloy Thin Films Formed on MgO(111) Substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake 、 Shouhei Ouchi 、Fumiyoshi Kirino 、 Masaaki Futamoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: vol.48、 no.11 ページ: 3595-3598
  • 査読あり
• [雑誌論文] L1_0 ordered phase formation in FePt, FePd, CoPt, and CoPd alloy thin films epitaxially grown on MgO(001) single-crystal substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake 、 Shouhei Ouchi 、Fumiyoshi Kirino、 Masaaki Futamoto
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: vol.111、 no.7
  • 査読あり
• [雑誌論文] L10 ordered phase formation in FePt, FePd, CoPt, and CoPd alloy thin films epitaxially grown on MgO(001) single-crystal substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 111 号: 7
  • DOI: 10.1063/1.3672856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Roughness Reduction in L10 Ordered FePd Alloy Thin Films Formed on MgO Single-Crystal Substrates with Different Orientations (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira Itabashi
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: 48 号: 11 ページ: 3203-3206
  • DOI: 10.1109/tmag.2012.2197814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and Magnetic Properties of CoPt, CoPd, FePt, and FePd Alloy Thin Films Formed on MgO(111) Substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: 48 号: 11 ページ: 3595-3598
  • DOI: 10.1109/tmag.2012.2198875
  • 査読あり
• [雑誌論文] エピタキシャル高Ku磁性合金薄膜の形成と構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大竹充
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: MR2012-39 ページ: 49-54
• [雑誌論文] Structural and Magnetic Properties of FePd and CoPd Alloy Epitaxial Thin Films Grown on MgO Single-Crystal Substrates with Different Orientations (2011)
  • 著者名/発表者名: Osamu Yabuhara、 Mitsuru Ohtake、 Kosuke Tobari、Tsutomu Nishiyama、Fumiyoshi Kirino、Masaaki Futamoto
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: vol.519、no.23 ページ: 8359-8362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and magnetic properties of FePd-alloy epitaxial thin films grown on MgO single-crystal substrates with different orientations (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake、 Osamu Yabuhara、 Kosuke Tobari 、 Fumiyoshi Kirino 、 Masaaki Futamoto
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: vol.109、 no.7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and magnetic properties of FePd-alloy epitaxial thin films grown on MgO single-crystal substrates with different orientations (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: vol.109 号: 7
  • DOI: 10.1063/1.3563038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and Magnetic Properties of FePd and CoPd Alloy Epitaxial Thin Films Grown on MgO Single-Crystal Substrates with Different Orientations (2011)
  • 著者名/発表者名: Osamu Yabuhara
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: vol.519 号: 23 ページ: 8359-8362
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2011.03.082
  • 査読あり
• [雑誌論文] MgO単結晶基板上におけるFePt,FePd,CoPt,およびCoPd合金薄膜のエピタキシャル成長 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大竹充
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: vol.111, no.350 ページ: 41-48
  • NAID: 10031106144
• [学会発表] L1_0 ordered FePd, FePt, and CoPt films with flat surfaces prepared on MgO(110) and MgO(111) substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake 、 Akira Itabashi 、Fumiyoshi Kirino、 Masaaki Futamoto
  • 学会等名: The 57th Magnetism and Magnetic Materials Conference/The 2013 IEEE International Magnetics Conference (12th Joint MMM/Intermag Conference)
  • 発表場所: アメリカ合衆国・イリノイ州・シカゴ
  • 年月日: 2013-01-16
• [学会発表] Structural Characterization of FePt, CoPt, and FePd Alloy Thin Films Epitaxially Grown on (001) Surfaces of Different Single-Crystal Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Numata
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications (ISAMMA 2013)
  • 発表場所: Taichung, Taiwan
• [学会発表] エピタキシャル高 Ku磁性合金薄膜の形成と構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大竹充、二本正昭
  • 学会等名: 磁気記録・情報ストレージ研究会
  • 発表場所: 愛媛大学・城北キャンパス
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] Structure and magnetic properties of CoPt, CoPd, FePt, and FePd alloy thin films formed on MgO(111) substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake 、 Shouhei Ouchi 、Fumiyoshi Kirino 、 Masaaki Futamoto
  • 学会等名: The 2012 IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG 2012)
  • 発表場所: カナダ・バンクーバー
  • 年月日: 2012-05-10
• [学会発表] MgO単結晶基板上に形成したFeおよびFe-B合金薄膜の構造と磁気特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浅井雄悟
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第163回春季講演大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] MgO単結晶基板上に形成したFePd合金単結晶薄膜における製膜後アニールによるA1-L1_0相変態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 板橋明
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 早稲田大学,早稲田キャンパス
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] MgO(111)単結晶基板上に形成したCoPtおよびCoPd合金薄膜の構造と磁気特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木大輔
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 早稲田大学,早稲田キャンパス
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] MgO 単結晶基板上における FePt, FePd,CoPt,および CoPd 合金薄膜のエピタキシャル成長 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大竹充、大内翔平、桐野文良、二本正昭
  • 学会等名: 磁気記録・情報ストレージ研究会
  • 発表場所: 愛媛大学・城北キャンパス
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] MgO単結晶基板上におけるFePt,FePd,CoPt,およびCoPd合金薄膜のエピタキシャル成長 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大竹充
  • 学会等名: 磁気記録・情報ストレージ研究会
  • 発表場所: 愛媛大学,城北キャンパス
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] L10ordered phase formation in FePt, FePd, CoPt, and CoPd alloy thin films epitaxially grown on MgO(001) single-crystal substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake 、 Shouhei Ouchi 、Fumiyoshi Kirino、 Masaaki Futamoto
  • 学会等名: 56th Annual Conference of Magnetism and Magnetic Materials (MMM 2011)
  • 発表場所: アメリカ合衆国・アリゾナ州・スコッツデール
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] L1_0 ordered phase formation in FePt, FePd, CoPt, and CoPd alloy thin films epitaxially grown on MgO(001) single-crystal substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake
  • 学会等名: 56th Annual Conference of Magnetism and Magnetic Materials (MMM 2011)
  • 発表場所: アメリカ合衆国アリゾナ州スコッツデール
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] MgO(001)単結晶基板上に形成したエピタキシャル磁性L1_0規則合金薄膜の構造と磁気特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大内翔平
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター(朱鷺メッセ)
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] Metastable bcc Ni single-crystal films prepared on GaAs single-crystal substrates of different orientations (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake
  • 学会等名: The 20th Soft Magnetic Materials Conference 2011 (SMM 20)
  • 発表場所: ギリシャ,コス島
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Structural and magnetic characterization of FePd, FePt, and CoPt films grown on MgO(001) single-crystal substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Shouhei Ouchi
  • 学会等名: European Congress and Exhibition on Advanced Materials and Processes (EUROMAT 2011)
  • 発表場所: フランス,モンペリエ
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Surface roughness reduction in L10 ordered FePd-alloy thin films formed on MgO single-crystal substrates with different orientations
  • 著者名/発表者名: Akira Itabashi
  • 学会等名: The 2012 IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG 2012)
  • 発表場所: Vancouver, Canada
• [学会発表] Structure and magnetic properties of CoPt, CoPd, FePt, and FePd alloy thin films formed on MgO(111) substrates
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake
  • 学会等名: The 2012 IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG 2012)
  • 発表場所: Vancouver, Canada
• [学会発表] Preparation of L10 Ordered FePd, FePt, and CoPt Films with Flat Surfaces on MgO Single-Crystal Substrates
  • 著者名/発表者名: Akira Itabashi
  • 学会等名: The Joint European Magnetic Symposia 2012 (JEMS 2012)
  • 発表場所: Parma, Italy
• [学会発表] Preparation of FePd/MgO/FePd Tri-layer Films on SrTiO3 Single-Crystal Substrates with Different Orientations
  • 著者名/発表者名: Shouhei Ouchi
  • 学会等名: The 2nd International Conference of Asia Union of Magnetics Societies (ICAUMS 2012)
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Structure and Magnetic Properties of FePt, CoPt, FePd, and CoPd Alloy Thin films Epitaxially Grown on SrTiO3 Single-Crystal Substrates with Different Orientations
  • 著者名/発表者名: Akira Itabashi
  • 学会等名: The 2nd International Conference of Asia Union of Magnetics Societies (ICAUMS 2012)
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] L10 ordered FePd, FePt, and CoPt films with flat surfaces prepared on MgO(110) and MgO(111) substrates
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake
  • 学会等名: The 57th Magnetism and Magnetic Materials Conference/The 2013 IEEE International Magnetics Conference (12th Joint MMM/Intermag Conference)
  • 発表場所: Chicago, Illinois, USA
• [学会発表] Structure and Magnetic Properties of Co/Pd Multilayer Films Epitaxially Grown on Single-Crystal Substrates
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake
  • 学会等名: International Union of Materials Research Society - International Conference in Asia 2012 (IUMRS-ICA 2012)
  • 発表場所: Busan, Korea
• [学会発表] Magnetic Force Microscope Tips Coated with L10 Ordered FePd, FePt, and CoPt Alloy Films
  • 著者名/発表者名: Shinji Ishihara
  • 学会等名: International Union of Materials Research Society - International Conference in Asia 2012 (IUMRS-ICA 2012)
  • 発表場所: Busan, Korea
• [学会発表] Metastable L11 and Bh Ordered Phase Formation in CoPt Alloy Thin Films Epitaxially Grown on Metal Underlayers
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Ohtake
  • 学会等名: Pacific RIM Meeting on Electrochemical and Solid-State Science (PRiME 2012)
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
• [学会発表] エピタキシャル高Ku磁性合金薄膜の形成と構造解析
  • 著者名/発表者名: 大竹充
  • 学会等名: 磁気記録・情報ストレージ研究会 (MRIS研究会)
  • 発表場所: 愛媛
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.elect.chuo-u.ac.jp/futamoto/ohtake/achievements.pdf