• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

垂直磁気異方性を有するハーフメタル・フルホイスラー合金の形成とそのデバイス応用

研究課題

研究課題/領域番号 25889021
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

高村 陽太  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (20708482)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード垂直磁気異方性 / ハーフメタル強磁性体 / フルホイスラー合金 / 界面磁気異方性
研究概要

本研究課題では,次世代不揮発メモリMRAM(Magnetic random access memory)の基本メモリそしである垂直磁化型トンネル磁気抵抗(MTJ)素子への応用に向け,完全にスピン分極したハーフメタル強磁性体に垂直磁気異方性を付与することを目的とした.特に,ハーフメタルとされるL21型フルホイスラー合金Co2FeSi(CFS)は,Feを含む合金であるため,MgOとの界面を形成すると,Fe-O結合に起因する界面の垂直磁気異方性が発現する可能性があった.
まず,対抗ターゲットスパッタ法を用いて,厚さ100nmのCFS薄膜をMgO基板/非磁性Pdバッファ層上に形成し,詳細なX線回折パターンと磁化特性から,結晶性の良いL21型Co2FeSi薄膜の作製条件を確立した.次にCFS薄膜を0.6nm~2nmに極薄層化し,さらにその上にMgO層を2nmを堆積したCFS/MgO積層構造を作製した.CFS膜厚が0.6nm~1nmと非常に薄い場合で,CFS/MgO積層構造は垂直磁気異方性を示した.一方,CFS薄膜が2nmの場合では,面内磁気異方性が観測された.また,CFS膜厚が1nmの試料でもMgO層を形成しなかった場合では,面内磁気異方性が観測された.これらは,得られた垂直磁気異方性がCFS/MgO界面に起因することを示している.
以上より,ハーフメタルと期待されるフルホイスラー合金Co2FeSiとMgO界面を形成することで,CFS薄膜に垂直磁気異方性を付与することに成功し,さらにその起源がCFS/MgO界面によるものだと確認した.

現在までの達成度 (区分)
理由

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Full-Heusler Co2FeSi alloy thin films with perpendicular magnetic anisotropy inducedby MgO-interfaces2014

    • 著者名/発表者名
      Yota Takamura, Takahiro Suzuki, Yorinobu Fujino, Shigeki Nakagawa
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 115 号: 17

    • DOI

      10.1063/1.4865971

    • NAID

      120006582317

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Magnetic anisotropy of [Co2MnSi/Pd]n superlattice films prepared on MgO(100), (110) and (111) substrates2014

    • 著者名/発表者名
      Yorinobu Fujino, Naoki Matsushita, Yota Takamura, Yoshiaki Sonobe, Shigeki Nakagawa
    • 学会等名
      INTERMAG 2014
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic anisotropy of [Co2MnSi /Pd]n superlattice films prepared on MgO single crystal substrates with various crystal orientation2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Matsushita, Yorinobu Fujino, Yota Takamura, Yoshiaki Sonobe, Shigeki Nakagawa
    • 学会等名
      2014年第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学相模原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of [Co2MnSi/Pd]n superlattice with perpendicular magnetic anisotropy formed by ultrathin FeCo-insertion technique between Co2MnSi and Pd layers2013

    • 著者名/発表者名
      Yorinobu Fujino, Yuki Kubota, Yota Takamura, Yoshiaki Sonobe, Shigeki Nakagawa
    • 学会等名
      The 58th Annual Conf. on Magnetism and Magnetic Materials (MMM)
    • 発表場所
      Denver, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Full-Heusler Co2FeSi alloy thin films with perpendicular magnetic anisotropy induced by MgO-interface2013

    • 著者名/発表者名
      Yota Takamura, Takahiro Suzuki, Yorinobu Fujino, Shigeki Nakagawa
    • 学会等名
      The 58th Annual Magnetism and Magnetic Materials (MMM) Conference
    • 発表場所
      Denver, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フルホイスラー合金Co2FeSiにおけるMgO界面誘起垂直磁気異方性の観測2013

    • 著者名/発表者名
      高村陽太, 鈴木隆寛, 藤野頼信, 中川茂樹
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋期学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 垂直磁気異方性を有する[Co2MnSi/Pd]n人工格子膜の作製と評価2013

    • 著者名/発表者名
      藤野頼信,久保田雄紀,松下直輝,高村陽太,園部義明,中川茂樹
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋期学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] [Pd/Co]n人工格子膜を利用した垂直磁化型フルホイスラー合金Co2MnSi薄膜の作製と評価2013

    • 著者名/発表者名
      藤野 頼信, 久保田 雄紀, 松下 直輝, 高村 陽太, 園部 義明, 中川 茂樹
    • 学会等名
      第37回 日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学工学部
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 対向ターゲット式スパッタ法を用いたフルホイスラー合金Co2FeSi薄膜の作製と評価2013

    • 著者名/発表者名
      高村 陽太, 鈴木 隆寛, 藤野 頼信, 中川 茂樹
    • 学会等名
      第37回 日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学工学部
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi