コバルトペロブスカイトにおけるナノスケール領域での磁気ゆらぎの直接観察と磁気抵抗の機構解明

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04F04415
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 伊藤 満 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SUGATA Ray 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 外国人特別研究員
• Keywords: ペロブスカイト / 磁気抵抗 / コバルト酸化物

Research Abstract

磁気抵抗デバイスは磁気の変化を抵抗の変化として読み出すことができるため、磁気記録の高密度化を実施してゆくキーデバイスとして開発が進められている。しかし、デバイス作製の際には格子の乱れが生じ、磁気抵抗デバイスではスピン無秩序がデバイスの性能を劣化させる。観測される磁気抵抗は、スピン無秩序散乱、ローレンツ力、磁区等、様々な要因による効果が重積しているため、個々の要因による磁気抵抗成分を観測することは現状では不可能である。本研究では、スピンの無秩序度を示すパラメータであるスピン無秩序による磁気エントロピーΔ_HS_<sd>に着目し、これとスピン無秩序による磁気抵抗Δ_Hp_<sd>との相関を様々な金属強磁性体について実験的に調査することにより、スピン無秩序散乱による磁気抵抗を説明できる普遍的な関係式を導き出すことを目的とした。La_<0.6>Sr_<0.4>CoO_3の横磁気抵抗(電流方向と磁場方向が垂直)は縦磁気抵抗(電流方向と磁場方向が平行)よりも大きな負の磁気抵抗を示し、磁気抵抗の異方性を観測した。縦・横の両磁気抵抗についてΔ_HpとΔ_HSの関係を調査したところ、縦磁気抵抗では比例関係直線に対して正に偏倚し、横磁気抵抗では比例関係直線に対して負に偏倚することを見出し、これが本物質で報告されている異方性磁歪と良い相関を示すことを明らかにした。La_<0.6>Sr_<0.4>CoO_3の磁気抵抗がΔ_Hp=K Δ_HS式からずれる原因は異方性磁歪によることを提案した。