原子層厚スペーサーを用いたフルメタルCPPスピンバルブの作製と磁気抵抗効果

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23651144
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 角田 匡清 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80250702)
• 研究協力者: 高橋 宏和 東北大学, 大学院・工学研究科, 博士後期課程
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 磁性 / 磁気抵抗効果 / スピントロニクス / 交換磁気異方性 / スピンバルブ

研究概要

原子層程度の極薄膜厚内で急峻な磁気モーメントの方向変化が生じる積層膜材料系を開発すべく、超高真空スパッタリング法を用いて、Co基強磁性材料とRuスペーサーからなる垂直電流通電(CPP)型磁気抵抗薄膜素子を作製し、その伝導特性について調査した。また、Mn-Ir/強磁性積層膜の界面非補償スピンの強磁性層材料依存性を調査し、積層界面の交換相互作用と強磁性層の結晶構造が大きな交換磁気異方性の誘導に重要であることを明らかとした。

研究成果

• [雑誌論文] Current-induced switching of exchange bias in nano-scaled magnetic tunnel junctions with a synthetic antiferromagnetic pinned layer (2012)
  • 著者名/発表者名: C. T. Chao, C. Y. Kuo, L. Horng, M.Tsunoda, M. Takahashi, and J. C. Wu
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 111巻 ページ: 07B103-1-3
  • DOI: DOI:10.1063/1.3673811
  • 査読あり
• [雑誌論文] An atomic model calculation of exchange anisotropy and uncompensated spin element in antiferromagnetic layer: An effect of exchange coupling with various ferromagnetic materials (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Mitsumata, M. Tsunoda, H. Takahashi, and A. Sakuma
  • 雑誌名: Europhysics Letters 巻: 99巻 ページ: 47006-1-4
  • DOI: DOI:10.1209/0295-5075/99/47006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mn-Ir/[Co/Pt]n積層膜における磁化の熱揺らぎが垂直交換磁気異方性に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋宏和,角田匡清,高橋研
  • 雑誌名: Journal of Magnetics Society of Japan 巻: 36巻 ページ: 313-317
  • DOI: DOI:10.3379/msjmag.1207R001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perpendicular ExchangeAnisotropy in Mn-Ir/Fe-Co/[Pt/Co]4Multilayers (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, M. Tsunoda, and M.Takahashi
  • 雑誌名: IEEE Transaction onMagnetics 巻: 48巻 ページ: 4347-4350
  • DOI: DOI:10.1109/TMAG.2012.2196760
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coupling strength with off-axial external field in magnetic tunnel junction cells (2012)
  • 著者名/発表者名: C. T. Chao, C. Y. Kuo, C. C. Chen, L.Horng, Y. J. Chang, T. Wu, S. Isogami, M. Tsunoda, M. Takahashi, and J. C. Wu
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 109巻 ページ: 07B911-1-3
  • DOI: DOI:10.1063/1.3560047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Uncompensated antiferromagnetic moments in Mn-Ir/FM (FM=Ni-Co, Co-Fe, Fe-Ni) bilayers: Compositional dependence and its origin (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Takahshi, Y. Kota, M. Tsunoda, T.Nakamura, K. Kodama, A. Sakuma, M. Takahashi
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 110巻 ページ: 123920-1-9
  • DOI: DOI:10.1063/1.3672450
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soft X-ray Magnetic Circular Dichroism of a CoFe/MnIr Exchange Bias Film under Pulsed High Magnetic Field (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, Y. Narumi, T. Hirono, M.Hayashi, K. Kodama, M. Tsunoda, S. Isogami, H. Takahashi, T. Kinoshita, K. Kindo, and H. Nojiri
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 4巻 ページ: 066602-1-3
  • DOI: DOI:10.1143/APEX.4.066602
  • 査読あり
• [学会発表] Orientational Dependence of Perpendicular Exchange Anisotropy inMn-Ir/Co-Fe/Pd/[Co/Pd]4 Multilayers (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi and M. Tsunoda
  • 学会等名: The 2nd International Conference of AUMS
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 20121002-20121005
• [学会発表] Perpendicular Exchange Anisotropy in Mn-Ir/Fe-Co/[Pt/Co] Multilayers (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, M. Tsunoda, and M.Takahashi
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference
  • 発表場所: バンクーバー(カ ナダ)
  • 年月日: 20120507-20120511
• [備考]
  • URL: http://www.ecei.tohoku.ac.jp/ecei_web/Laboratory/takahashi_j_index.html