ハーフメタル系材料を用いた高効率スピン源の探索と創出

2009 年度 自己評価報告書

• 研究領域: スピン流の創出と制御
• 研究課題/領域番号: 19048001
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 山本 眞史 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (10322835)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: スピン源 / ハーフメタル / ホイスラー合金 / スピントロニクス / スピン偏極率

研究概要

次世代のエレクトロニクス,あるいは,量子情報処理において、固体中の電子の電荷とスピンの自由度を併せて用いるスピントロニクスの研究が盛んである.スピントロニクスにおいて,スピン源は最も基本的な構成要素である.スピン源として理想的と考えられる材料系の一つはハーフメタルである.本研究の大きな目的は高効率スピン源の創出にある.本研究ではオリジナルの技術であるハーフメタル系ホイスラー合金(Co_2YZ)薄膜とMgOバリアを組み合わせた単結晶エピタキシャルヘテロ構造を技術の核として,Co_2YZ物質群を広く探索し、高効率スピン源を創出することを目的とする.

研究成果

• [雑誌論文] Interface Structure of Half-Metallic Heusler Alloy Co2MnSi Thin Films Facing an MgO Tunnel Barrier Determined by X-ray Magnetic Circular Dichroism (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Saito, T.Katayama, T.Ishikawa, M.Yamamoto, D.Asakura, T.Koide, M.Miura, M.Shirai
  • 雑誌名: Phys.Rev.B vol.81 ページ: 144417
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of defects in Heusler alloy thin films on spin-dependent tunnelling characteristics of Co_2MnSi/MgO/Co_2MnSi and Co_2MnGe/MgO/Co_2MnGe magnetic tunnel junctions (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Yamamoto, T.Ishikawa, T.Taira, G.-f.Li, K.-i.Matsuda, T.Uemura
  • 雑誌名: J.Phys.: Condens.Matter vol22 ページ: 164212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of film composition in Co_2MnSi electrodes on tunnel magnetoresistance characteristics of Co_2MnSi/MgO/Co_2MnSi magnetic tunnel junction (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ishikawa, H.-x.Liu, T.Taira, K.-i.Matsuda, T.Uemura, M.Yamamoto
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 95 ページ: 232512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Half-metallic electronic structure of Co_2MnSi electrodes in fully epitaxial Co_2MnSi/MgO/Co_2MnSi magnetic tunnel junctions investigated by tunneling spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ishikawa, N.Itabashi, T.Taira, K.-i.Matsuda, T.Uemura, M.Yamamoto
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 105(invited) ページ: 07B110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical role of interface states for spin-dependent tunneling in half-metallic Co_2MnSi-based magnetic tunnel junctions investigated by tunneling spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ishikawa, N.Itabashi, T.Taira, K.-i.Matsuda, T.Uemura, M.Yamamoto
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. vol.94 ページ: 092503
  • 査読あり
• [学会発表] Spin-dependent tunneling in half-metallic Heusler alloy-based magnetic tunnel junctions with a MgO barrier (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Yamamoto, T.Ishikawa, T.Taira, T.Marukame, K.-i.Matsuda, T.Uemura
  • 学会等名: Int'l Conf on Magnetism (ICM2009)
  • 発表場所: Karlsruhe, Germany(Invited Talk)
  • 年月日: 20090726-20090731
• [図書] Advances in Solid State Physics, vol.47(R.Haug (Ed.), Highly Spin-Polarized Tunneling in Fully Epitaxial Magnetic Tunnel Junctions with a Co-Based Full-Heusler Alloy Thin Film and a MgO Barrier) (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Yamamoto, T.Marukame, T.Ishikawa, K.-i.Matsuda, T.Uemura
  • 総ページ数: 105-116
  • 出版者: Springer
• [備考]
  • URL: http://nsed.ist.hokudai.ac.jp/index.html