グラニュラーC60-Co薄膜の巨大TMR効果の解析

Analysis of giant tunnel magnetoresistance effect in granular 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

近年、有機分子やグラフェンのスピントロニクスへの応用が検討され、分子スピントロニクスとして注目を集めている。講演者らは、これまでに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薄膜が、約10K以下の温度で磁気抵抗率MRが80%を越える巨大TMR効果を示すことを明らかにした。最近行った放射光X線磁気円二色性分光の結果、TMR効果による同薄膜の磁気抵抗率とC60-Co化合物中に含まれる局在dスピンの磁化の温度依存性に相関が見いだされ、C60-Co化合物/Coナノ粒子界面で、局在dスピンとの相互作用によりトンネル伝導に関与する伝導電子のスピン偏極率が著しく増大する可能性(界面スピン変調作用)が示唆された。本研究では、界面スピン変調作用のTMR効果への関与について物性面から確証を得ることを目的に、CPP素子構造を有するグラニュラーC60-Co薄膜の磁気伝導特性の解析を行った。その結果、巨大TMR効果が界面でのスピン偏極の効果と高次トンネル過程の複合効果によることが明らかになり、さらに、C60-Co化合物/Coナノ粒子界面ではCo結晶より著しく大きなスピン偏極(スピン偏極率:60%以上)が生じることが示された。

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