グラニュラーC60-Co薄膜の巨大TMR効果と高スピン偏極界面

Effect of highly spin-polarized interfaces on giant tunnel magnetoresistance in granular structured C60-Co films

境 誠司; 松本 吉弘; 圓谷 志郎; 菅井 勇*; 三谷 誠司*; 高梨 弘毅; 楢本 洋*; 前田 佳均

Sakai, Seiji; Matsumoto, Yoshihiro; Entani, Shiro; Sugai, Isamu*; Mitani, Seiji*; Takanashi, Koki; Naramoto, Hiroshi*; Maeda, Yoshihito

最近、有機分子やグラフェンを用いた分子スピントロニクスが注目されている。本研究では、分子スピントロニクス材料の中で特に顕著な磁気抵抗効果を示す系として、C60-Co化合物中にCoナノ粒子が分散したグラニュラーC60-Co薄膜のTMR効果について、CPP(current-perpendicular-to-plane)素子の磁気伝導特性を報告する。C60-Co薄膜(厚さ:300nm)をAg電極層でサンドイッチしたCPP素子試料(組成:C60Co6, C60Co7)について、低温で最大70%のMRを観測し、トンネル次数jについてj=1-5(2-20K)を得た。グラニュラー薄膜のTMR効果について、界面でのスピン偏極率(P)の効果に加えて高次トンネル過程による増長効果が働くことが指摘されている。そこで、MR値からjに依存する高次トンネル過程による増長分を差し引き、Julliereモデルに基づきスピン偏極率を計算した結果、Co結晶内(P=30%)と比較して著しく大きな値(P=60%(2K))が得られた。本研究により、C60-Co化合物/Coナノ粒子界面の高スピン偏極状態を示唆する結果が得られた。

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