| 講演名 | 2007-02-02 ハーフメタル系ホイスラー合金Co_2Cr_<0.6>Fe_<0.4>Al薄膜とMgOトンネル障壁を用いたエピタキシャル強磁性トンネル接合の製作とトンネル磁気抵抗特性(スピン制御と機能,量子効果デバイス及び関連技術) 丸亀 孝生, 石川 貴之, 松田 健一, 植村 哲也, 山本 眞史, |
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| 抄録(和) | Co系フルホイスラー合金Co_2Cr_<0.6>Fe_<0.4>Al(CCFA)とMgOトンネルバリアを用いたエピタキシャル強磁性トンネル接合(MTJ)を製作した.保磁力差型MTJにおいて,CCFA薄膜の組成を化学量論的な値に近づけることにより,室温で90%(4.2Kで240%)に達するTMR比が得られた.さらに交換バイアス型MTJにおいて室温で109%,4.2Kで317%の高いTMR比が得られた.得られたTMR比よりB2構造を有するエピタキシャルCCFA薄膜の実効的なスピン偏極率を見積もったところ,4.2Kで0.88(室温で0.57)の高い値が得られた.これらの結果より,Co系ホイスラー合金薄膜の本質的に高いスピン偏極率を活用する上で,すべての層が単結晶エピタキシャル成長の強磁性トンネル接合の構造が有用であることが示された. |
| 抄録(英) | Fully epitaxial magnetic tunnel junctions (MTJs) were fabricated with a full-Heusler alloy Co_2Cr_<0.6>Fe_<0.4>Al (CCFA) thin film and a MgO tunnel barrier. Pseudo-spin-valve-type, fully epitaxial CCFA/MgO/Co_<50>Fe_<50> MTJs with a CCFA film composition close to the stoichiometric one demonstrated high tunnel magnetoresistance (TMR) ratios of 90% at room temperature (RT) and 240% at 4.2 K. From this result, it was suggested that the CCFA film composition close to stoichiometric one is essential for obtaining high spin polarizations in CCFA thin films. The fully epitaxial CCFA/MgO/Co_<50>Fe_<50> MTJs with exchange biasing, where a Co_<50>Fe_<50> upper electrode was used in a synthetic ferrimagnetic Co_<50>Fe_<50>/Ru/Co_<90>Feio trilayer exchange-biased with an IrMn layer through the Co_<90>Feio/IrMn interface, exhibited high TMR ratios of 109% at RT and 317% at 4.2 K. From the obtained TMR ratio of 317% at 4.2 K, a high tunneling spin polarization of 0.88 at 4.2 K was estimated for epitaxial CCFA films with the B2 structure. These results confirm the promise of an epitaxial MTJ using a Co-based full-Heusler alloy as a key device structure for utilizing the potentially high spin polarization of this material system. |
| キーワード(和) | 強磁性トンネル接合 / ハーフメタル強磁性体 / ホイスラー合金 / エピタキシャル成長 |
| キーワード(英) | Magnetic tunnel junction / Half-metallic ferromagnet / Heusler alloy / Epitaxial growth |
| 資料番号 | ED2006-249,SDM2006-237 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED |
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| 開催期間 | 2007/1/25(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Electron Devices (ED) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ハーフメタル系ホイスラー合金Co_2Cr_<0.6>Fe_<0.4>Al薄膜とMgOトンネル障壁を用いたエピタキシャル強磁性トンネル接合の製作とトンネル磁気抵抗特性(スピン制御と機能,量子効果デバイス及び関連技術) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Fabrication of epitaxial magnetic tunnel junctions with a Heusler alloy Co_2Cr_<0.6>Fe_<0.4>Al thin film and a MgO tunnel barrier and their tunnel magnetoresistance characteristics |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 強磁性トンネル接合 / Magnetic tunnel junction |
| キーワード(2)（和/英） | ハーフメタル強磁性体 / Half-metallic ferromagnet |
| キーワード(3)（和/英） | ホイスラー合金 / Heusler alloy |
| キーワード(4)（和/英） | エピタキシャル成長 / Epitaxial growth |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 丸亀 孝生 / Takao MARUKAME |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 北海道大学大学院情報科学研究科情報エレクトロニクス専攻 Division of Electronics for Informatics, Hokkaido University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 石川 貴之 / Takayuki ISHIKAWA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道大学大学院情報科学研究科情報エレクトロニクス専攻 Division of Electronics for Informatics, Hokkaido University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 松田 健一 / Ken-ichi MATSUDA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 北海道大学大学院情報科学研究科情報エレクトロニクス専攻 Division of Electronics for Informatics, Hokkaido University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 植村 哲也 / Tetsuya UEMURA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 北海道大学大学院情報科学研究科情報エレクトロニクス専攻 Division of Electronics for Informatics, Hokkaido University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 山本 眞史 / Masafumi YAMAMOTO |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 北海道大学大学院情報科学研究科情報エレクトロニクス専攻 Division of Electronics for Informatics, Hokkaido University |
| 発表年月日 | 2007-02-02 |
| 資料番号 | ED2006-249,SDM2006-237 |
| 巻番号（vol） | vol.106 |
| 号番号（no） | 520 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
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