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2010 年度 実績報告書

強相関酸化物強磁性トンネル接合の低電流スピン注入磁化反転機能の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 21560707
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

佐藤 弘  独立行政法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス研究部門, 研究グループ付 (50357141)

キーワード強相関酸化物 / ハーフメタル / 磁性トンネル接合 / スピン注入磁化反転 / スピンSEM
研究概要

本研究では、低電流密度なスピン注入磁化反転素子を開発目標とする。スピン注入磁化反転の効率向上には、材料性能の向上、電極構造の最適化が重要である。電極材料には、スピン分極率がほぼ100%でハーフメタル特性を示す、強相関酸化物磁性体を用いる。電極構造の最適化は、実際に強相関酸化物磁性体電極を作製し、スピンSEMで直接観察することにより進める。
最終目標であるスピン注入磁化反転素子の開発においては、効率的な動作のため、磁化方向制御可能な、微小接合の作製が求められている。この要求を満たすために、サブミクロン寸法素子を作製するための作製技術、電極内の磁化方向やその制御を評価する評価技術が重要である。平成22年度においては、昨年度に引き続き、スピン注入磁化反転素子開発のための基礎技術を開発する。
電極材料には、強相関酸化物であるLa_<1-x>,Sr_x,MnO(x=0.4、以下LaSrMnO)を、パルスレーザー蒸着法にて、SrTiO_3基板上に成膜した薄膜(50nm)を用いた。微細加工は、まず、電子ビーム直接描画法でレジストパターンを形成、その後、Arイオンエッチングでメサ構造への加工を行ない、200nm×160nm程度のレジストパターンを得ることができた。引き続き、このレジストパターンに対し、Arイオンミーリングを行い、メサ構造を作製できることを確認した。更に、電子ビーム直接描画法と組み合わせる、フォトマスクの検討・設計を行なった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Tuning of the metal-insulator transition in electrolyte-gated NdNiO3 thin films2010

    • 著者名/発表者名
      S.Asanuma, P.-H.Xiang, H.Yamada, H.Sato, I.H.Inoue, H.Akoh, A.Sawa, K.Ueno, H.Shimotani, H.Yuan, M.Kawasaki, Y.Iwasa
    • 雑誌名

      APPLIED PHYSICS LETTERS

      巻: 97 ページ: 142110-1-142110-3

    • 査読あり
  • [学会発表] 電気二重層FETによるNdNiO_3の金属-絶縁体転移の電界制御2010

    • 著者名/発表者名
      浅沼周太郎、向平華、山田浩之、佐藤弘、井上公、赤穗博司、澤彰仁、上野和紀、川崎雅司、岩佐義宏
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2010-09-15
  • [産業財産権] ペロブスカイト型の複合酸化物をチャンネル層とする電界効果トランジスタ及びその製造方法と、これを利用したメモリ素子2010

    • 発明者名
      澤彰仁, 浅沼周太郎, 井上公, 佐藤弘, 赤穂博司, 山田浩之, 岩佐義弘
    • 権利者名
      独立行政法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権番号
      特許、特願2010-112133
    • 出願年月日
      2010-05-14

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公開日: 2012-07-19  

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