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2022 年度 実績報告書

超高密度メモリデバイスを実現する反強磁性異方性トンネル接合素子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 20K04569
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

温 振超  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究拠点, 主任研究員 (40784773)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードTunnel magnetoresistance
研究実績の概要

In this project, we focused on developing antiferromagnetic materials for magnetic tunnel junctions (MTJs). We optimized three kinds of antiferromagnetic materials, i.e., FeRh, Mn3Ir, and RuO2. In a core structure of epitaxial buffer/FeRh/MgO/FeCo/cap, we achieved a tunnel magnetoresistance (TMR) ratio of ~20% at room temperature (RT) with a sign reversal of the TMR with polarity of applied bias voltage, where we found that the interface terminated layer of FeRh played an important role. In the structure of polycrystalline buffer/Mn3Ir/MgO/cap, the TMR ratio of ~3% at RT was observed. We also achieved fully epitaxial Mn3Ir thin films and highly conductive RuO2 colinear antiferromagnetic epitaxial films that will be useful for developing high-quality Mn3Ir/MgO and RuO2/TiO2 based MTJs.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 631% room temperature tunnel magnetoresistance with large oscillation effect in CoFe/MgO/CoFe(001) junctions2023

    • 著者名/発表者名
      Scheike Thomas、Wen Zhenchao、Sukegawa Hiroaki、Mitani Seiji
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 122 ページ: 112404~112404

    • DOI

      10.1063/5.0145873

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Elemental Doping and Interface Effects on Spin-Orbit Torques in CoSi‐Based Topological Semimetal Thin Films2022

    • 著者名/発表者名
      Tang Ke、Wen Zhenchao、Seki Takeshi、Sukegawa Hiroaki、Mitani Seiji
    • 雑誌名

      Advanced Materials Interfaces

      巻: 9 ページ: 2201332~2201332

    • DOI

      10.1002/admi.202201332

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced tunnel magnetoresistance in Fe/Mg4Al-Ox/Fe(001) magnetic tunnel junctions2022

    • 著者名/発表者名
      Scheike Thomas、Wen Zhenchao、Sukegawa Hiroaki、Mitani Seiji
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 120 ページ: 032404~032404

    • DOI

      10.1063/5.0082715

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Staircase-like tunnel resistance increase with barrier thickness in epitaxial Fe/Mg4Al-Ox/Fe(001) magnetic tunnel junctions2023

    • 著者名/発表者名
      Thomas SCHEIKE, Zhenchao WEN, Shinya KASAI, Hiroaki SUKEGAWA, and Seiji MITANI
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] Giant tunnel magnetoresistance in Fe/Mg4Al-Ox/Fe(001) magnetic tunnel junctions2022

    • 著者名/発表者名
      Thomas SCHEIKE, Zhenchao WEN, Shinya KASAI, Hiroaki SUKEGAWA, and Seiji MITANI
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会

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公開日: 2023-12-25  

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