| 研究課題/領域番号 |
25249087
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
古林 孝夫 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (80354348)
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| 研究分担者 |
高橋 有紀子 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (50421392)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | CPP-GMR / 面内スピンバルブ / ホイスラー合金 / 高スピン分極率 |
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| 研究実績の概要 |
1) CPP-GMR素子の開発
前年度に引き続きホイスラー合金を用いたエピタキシャル膜によるCPP-GMR素子の開発を行った。これまでAgをスペーサー層に用いた場合についてはすべての層が(001)配向の場合のみ高いMR が得られていた。これに対し、ホイスラー合金と同じくbcc構造をとるNiAl合金をスペーサーに用いると、（001）か（110）の結晶方位による違いが殆ど無いことが示された。これは結晶方位によらず、界面での原子配列の整合性が良いことによるものと考えられる。
また同じくbcc構造を取るCuZn合金をスペーサーに用いると、従来のAgを用いた場合に比べ磁気抵抗が増大することが示された。これはスペーサーの材料によって磁気抵抗の界面での寄与が増大するためと考えられ、スペーサー材料の選択が磁気抵抗に大きな影響をおよぼすことを示した。磁気抵抗の増強のための今後の研究に重要な指針を与えるものと考えられる。
2) 面内スピンバルブ型素子の開発
昨年度確立したオーミック接合を持つ非局所スピンバルブの作製方法をCo2FeGaGeをスピン注入および検出層に、Agを非磁性体として用いた非局所スピンバルブ素子の作製を行った。昨年度用いたCuと異なりAgとキャップ層であるMgOやSiO2との密着性が悪く、加工中にAgにダメージが入ってしまい加工に成功していない。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
CPP-GMR素子の開発においては、新規スペーサー層を用いることにより磁気抵抗の増大が示された。今後新たな材料によりさらなる磁気抵抗の増大が期待できる。面内スピンバルブ型素子の開発については非磁性体として用いるAgに元素添加を行い化学的安定性を向上させ、安定して微細加工ができるようにする見通しである。
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| 今後の研究の推進方策 |
1) CPP-GMR素子の開発
スペーサー層の材料の選択により界面での磁気抵抗の増大の効果があることが見出されたので、更に新しいスペーサー層材料を探索しより大きな磁気抵抗変化を目指す。これまでエピタキシャル膜を主として研究してきたが、更に応用上重要な多結晶の素子へと展開する。
2) 面内スピンバルブ型素子の開発
Agとの接着性がよくスピン・軌道相互作用の小さい材料の選択、Agの耐食性をあげるためのドーピングを行う。プロセスが確立したのちに、界面エンジニアリングによるスピン信号増大を試みる。
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