Giant TMR effect in Granular-structured C-Co hybrid films

グラニュラー状C-Coハイブリッド薄膜の巨大TMR効果

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

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

本研究では、C-Co薄膜の磁気抵抗効果の大小を支配する構造上の要因を明確にし、巨大効果の発現機構を議論するため、磁気抵抗効果の組成依存性の系統的評価及びX線磁気円偏光二色性(XMCD)実験(Co L3端)によるスピン状態の分析を行った。巨大TMR効果を示す組成領域にあるグラニュラーC-Co薄膜の磁気抵抗率(MR)は、約10K以上でTに比例する著しい減少を示すことがわかった。同温度依存性は、常磁性的な磁性を有するC-Co化合物内の局在スピンの熱的ゆらぎがトンネル電子のスピン偏極状態に影響する過程を考えると説明できることを見いだした。本結果は、トンネル効果を生じる伝導電子のスピン偏極・輸送過程へのC-Co化合物の関与を強く示唆するものである。講演では詳細な結果を報告する。

In the present study, the V and T dependences of the TMR effect are investigated intensively for the co-deposited C-Co films with different compositions. The mechanism of the giant TMR effect is discussed taking our recent results for the microstructures of the granular films (i.e., a hybrid structure of the covalent C-Co compound and Co nanoparticles dispersed therein) and the electronic and spin states of the C-Co compound studied by XPS and X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) spectroscopy into account.