成果報告書詳細
管理番号20100000002343
タイトル平成21年度成果報告書 平成21年度第1回採択産業技術研究助成事業 09A13003a 垂直磁化フェリ磁性膜を電極に用いた低電力スピン注入磁化反転トンネル接合素子の開発 平成21年度中間
公開日2011/1/25
報告書年度2009 - 2009
委託先名国立大学法人東北大学水上成美
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約平坦な界面を有しかつかつ107 erg/cc程度の大きな垂直磁気異方性を有するDO22-Mn2.5Gaフェリ磁性垂直磁化膜を開発した。また、垂直磁化を維持しつつ最小で5 nmまで薄膜化した。この材料を下部電極としたMgO障壁トンネル接合の試作を行い、低温で20%程度のトンネル磁気抵抗効果(TMR)を観測することに成功した。時間分解磁気光学カー効果(TRMOKE)により、DO22-Mn2.5Gaが低摩擦定数を有することを明らかにした。
垂直磁化CoCrPt/Ru/CoFeB積層フェリ磁性膜の開発を進め、作製条件および各層厚を検討することで、1 nm の厚みを有するCoFeB層が垂直磁化した垂直磁化積層フェリ構造を作製することに成功した。また、強磁性共鳴法を用いて、Ru層を介して働く磁性層間相互作用の大きさを定量的に示した。TRMOKEにより、CoCrPtの摩擦定数が0.05-0.06程度と比較的大きいことが分かった。
英文要約DO22-Mn2.5Ga ferrimagnetic films were developed, showing flat surface and large perpendicular magnetic anisotropy (PMA) of 107 erg/cc. The films thickness could be reduced down to 5 nm with maintaining PMA. The MTJs with DO22-Mn2.5Ga electrode was fabricated and tunnel magnetoresistance (TMR) ratio of 20% was observed at low temperature. Time-resolved magneto-optical Kerr effect (TRMOKE) revealed low-damping constant of thin films. CoCrPt/Ru/CoFeB synthetic ferrimagnet with perpendicular magnetization of 1 nm thick CoFeB could be developed by optimizing fabrication conditions. Interlayer exchange coupling via Ru spacer was evaluated by ferromagnetic resonance. Rather large damping constant of 0.05-0.06 was estimated in CoCrPt alloys from TRMOKE.
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