Tunnel magnetoresistance in Co nanoparticle/Co-C compound hybrid system

Coナノ粒子/Co-C化合物ハイブリッドシステムにおけるトンネル磁気抵抗

境 誠司; 薬師寺 啓*; 三谷 誠司*; 高梨 弘毅*; 楢本 洋; Avramov, P.; 鳴海 一雅; Lavrentiev, V.; 前田 佳均

Sakai, Seiji; Yakushiji, Kei*; Mitani, Seiji*; Takanashi, Koki*; Naramoto, Hiroshi; Avramov, P.; Narumi, Kazumasa; Lavrentiev, V.; Maeda, Yoshihito

本論文では、Co-Cハイブリッド薄膜におけるスピン依存伝導について初めての結果を報告する。Co-Cハイブリッド薄膜は超高真空中でCoとCを交互に蒸着して作成したもので、Co-C化合物の母相中にCoナノ粒子が分散した状態であることが同定された。Co-Cハイブリッド薄膜は、印加バイアスに強く依存する特有なトンネル磁気抵抗効果を示し、磁気抵抗は低バイアス下で数10%であったが、高バイアス下では最大で80%に達することを見いだした。この磁気抵抗の大きさは、ナノグラニュラー薄膜の磁気抵抗効果として異常に大きな値である。磁気抵抗のバイアス依存性から、観測されたトンネル磁気抵抗効果はCo-C化合物の電子構造との関連が推察される。

In this study, the first results are described on the spin-dependent transport in the Co-C hybrid film in which Co nanoparticles are dispersed in a matrix of the Co-C compound. It is found that the hybrid film shows significant tunnel magnetoresistance (MR) of a few 10 %, which is comparable to granular metal-insulator systems, under the small applied bias voltage. Additionally, it is found that the electrical conductivity and MR ratio are strongly influenced by the bias voltage and the MR ratio under the higher bias voltage reaches 80%, which is anomalously high in granular systems. The bias-dependent magnetotransport behaviours are surmised to be related to the electronic structure of the Co-C compound.