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巨大トンネル磁気抵抗効果を示すC$$_{60}$$-Co共蒸着薄膜のスピン状態解析

Spin states of the codeposited C$$_{60}$$-Co thin films with giant tunnel magnetoresistance

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(Co$$_{60}$$)-コバルト(Co)化合物中にCoナノ粒子が分散するCo$$_{60}$$-Co共蒸着薄膜において、巨大トンネル磁気抵抗(TMR)効果の発現が明らかとなっている。本研究ではCoの組成比が異なる試料(Co$$_{60}$$Cox)に対してX線吸収分光(XAS), 磁気円偏光二色性(MCD)測定、及び量子化学計算を実施し、TMR効果発現にかかわるスピン状態の解析を行った。結果としてXAS、及びMCD測定から、薄膜中のCo$$_{60}$$-Co化合物に局在する電子状態として、Co$$_{60}$$分子とCo原子が結合した状態($$pi$$-d混成軌道)に由来するスピン偏極状態が明らかとなった。さらにTMR効果の理論モデルに、同局在スピンの振る舞いがCoナノ粒子間をトンネルする伝導電子のスピン偏極率に影響を及ぼす過程を考慮すると、磁気抵抗率の計算値(MRcalc)がSQUID測定から得られた実測値(MR0)と一致することが明らかとなった。これはCo$$_{60}$$-Co薄膜で発現する巨大TMR効果へのCo$$_{60}$$-Co化合物の寄与を明確にした結果となる。

no abstracts in English

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