2002 Fiscal Year Annual Research Report
二次元グラニュラー磁性薄膜のスピン依存トンネル伝導の制御と能動素子の開発
| Project/Area Number |
12650314
|
|---|
| Research Institution | Shimane University |
|---|
Principal Investigator |
本多 茂男 島根大学, 総合理工学部, 教授 (00034405)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
縄手 雅彦 島根大学, 総合理工学部, 助教授 (10198400)
|
|---|
| Keywords | グラニュラー膜 / 低次元分散型 / トンネル磁気抵抗効果 / 異常ホール効果 / 強磁性半導体 / クーロンブロッケイド / 多孔質Si / イオン打込み |
|---|
| Research Abstract |
1.Co-SiO_2グラニュラー膜の低次元分散型トンネル磁気抵抗効果
i)2次元分散型グラニュラー膜の面内電流(CIP)型トンネル磁気抵抗効果:磁気抵抗(MR)比は温度の低下とともに減少する.これは,低温ではトンネル確率が減少し,スピン散乱確率が上まるためであると推測された.
ii)パターンド2次元分散型CIP-TMR特性:リソグラフィーを用いて,幅20mm,厚さ,20nmおよび40nmの細線を作製し,その伝導特性を調べた,クーロンブロッケイドに起因する非線形電流-電圧特性が観測された.MR比は非常に小さく,170Kで最大値0.1%を示し,温度の減少とともに小さくなる.
iii)疑似1次元CPP型グラニュラー膜の作製とそのTMR特性:Co-SiO_2グラニュラー膜をSiO_2層を挟んだ3層構造で,SiO_2ピンホールを利用した擬似的1次元グラニュラー構造を形成し,伝導特性の印加電圧依存性および温度依存性を調べた.クーロンブロッケイド効果またはトンネル活性化エネルギーの電圧依存性の効果により,非線形な電圧-電流特性が現れた.MR比は.バイアス電圧の増加とともに,MR比は減少する.
2.半導体/強磁性膜の磁気特性と伝導特性の研究
多孔質Siの孔にCoを埋めることにより,Siの正常MR効果を強磁性Coにより強調する可能性がある.これを確認する目的で,多孔質Si基板上にスパッタ法および蒸着法によりCo膜を堆積させたものについて磁気特性とMR特性を調べた.磁気特性は,垂直磁気異方性を示し,その異方性エネルギーはCo層厚が250nmで最大になる.Co層厚が10nmのとき,正常MRが強調されることが分かったが,その再現性に問題があり,現在検討中である.
3.新奇な強磁性半導体の創製と磁気伝導特性の研究
GaAs基板上にスパッタ法でCo膜を作製し,Xe^+イオン照射によりCoをGaAs結晶内に打込んだ.これにより,新たな強磁性半導体を作製することに成功した.大きな異常ホール効果が検出されたが,MR比の大きなものは現時点では得られていない.今後の研究課題である.
|
-
[Publications] I.Sakamoto, S.Honda, H.L.Shen, M.Koike, H.Tanoue: "Structural and magnetic properties of helicon-sputtered Fe/Si multilayers"Physica Status Solidi. (a)189,N.3. 721-724 (2002)
-
[Publications] I.Sakamoto, S.Honda, M.Koike, H.L.Shen, H.Tanoue: "Interface structure and magnetism of Fe /Cr multilayers"Hyperfine Interactions. (in press). (2002)
-
[Publications] S.Hohda, Y.Yamamoto: "Tunneling magnetoresistance in ultrathin Co-SiO_2 granular films"Journal of Applied Physics. 93,No.10(in press). (2003)
-
[Publications] S.Purwanto, I.Sakamoto, M.Koike, H.Tanoue, S.Honda: "Effects of ion irradiation on Structural and magnetic properties of Fe/Si multilayers prepared by helicon plasma sputtering"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. (in press). (2003)
-
[Publications] S.Honda, Y.Nagata: "Magnetic and transport properties of alternately deposited Co-Bi films"Journal of Applied Physics. May 15. 5538-5542 (2003)
-
[Publications] 平田倫歳, 山本洋介, 本多茂男: "Co-SiO_2グラニュラー膜のトンネル磁気抵抗効果のバイアス電圧依存性および膜厚依存性"電気学会研究会資料. MAG-02-96. 23-28 (2002)
