巨大トンネル磁気抵抗効果を示すC-Co共蒸着薄膜の電子・磁気状態

Electronic and magnetic states of codeposited C-Co films with giant tunnel magnetoresistance effect

松本 吉弘; 境 誠司; 楢本 洋*; 中川 剛志*; 高木 康多*; 横山 利彦*; 島田 敏宏*; 三谷 誠司*; 高梨 弘毅; 前田 佳均

Matsumoto, Yoshihiro; Sakai, Seiji; Naramoto, Hiroshi*; Nakagawa, Takeshi*; Takagi, Yasumasa*; Yokoyama, Toshihiko*; Shimada, Toshihiro*; Mitani, Seiji*; Takanashi, Koki; Maeda, Yoshihito

フラーレン(C)-コバルト(Co)化合物中にCoナノ粒子が分散した構造を持つC-Co共蒸着薄膜において、低温で巨大なトンネル磁気抵抗効果の発現が確認されている。その磁気抵抗率は従来の無機材料とは異なり、膜中に存在する強磁性体のCoナノ粒子のスピン分極率のみでは十分に説明することができない。本研究では組成比の異なるCCo薄膜に対してX線吸収分光及びX線磁気円二色性測定を行った。結果として、C-Co化合物のCo原子にC分子とCo原子間の結合形成に起因する3d準位の多重項分裂状態が観測された。それらの状態が明瞭な磁気円二色性を示したことから、C-Coにスピン偏極状態の存在が明らかとなった。さらにC-Co化合物のスピン偏極状態の磁気モーメントの大きさから予想される磁気抵抗率のモデル計算値は、実測値と一致することが明らかとなった。この結果は、C-Co化合物に存在するスピン偏極状態によって、伝導電子のスピン分極率が大きく影響を受けていること示している。

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