X-ray absorption spectroscopy and magnetic circular dichroism in codeposited C-Co films with giant tunnel magnetoresistance

巨大トンネル磁気抵抗効果を示すC-Co共蒸着薄膜におけるX線吸収分光、及び磁気円偏光二色性測定

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

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

X線吸収分光(XAS)、及び磁気円偏光二色性(MCD)分光により巨大トンネル磁気抵抗(TMR)効果を示すC-Co薄膜の電子・スピン状態解析を行った。結果として薄膜中のC-Co化合物中に局在するスピン偏極状態(C分子の軌道とCo原子の3d軌道間の混成由来)の存在を明らかにした。また同局在スピンの温度に対する磁化方向の変化と、C-Co薄膜で観測された温度による磁気抵抗比の大きさの変化が良い一致を示した。これはC-Co化合物のスピン偏極状態がTMR効果発現に寄与していることを明確に示す結果である。

Electronic and spin states of the codeposited C-Co films with large tunnel magnetoresistance (TMR) effect were investigated with the X-ray absorption and magnetic circular dichroism (MCD) spectroscopies. It is revealed that a C-Co compound generated in the C-Co films shows the clear MCD signal attributed to the spin-polarized Co 3d states hybridized with C orbitals. The magnetic response of these Co 3d-derived states agrees well with temperature dependence of the observed MR ratios of the granular C-Co films. This suggests the incorporation of the spin-polarized Co 3d-derived states of the C-Co compound into the observed TMR effect.