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鈴木 和也; 水上 成美*
AIP Advances (Internet), 13(3), p.035225_1 - 035225_6, 2023/03
被引用回数：1 パーセンタイル：72.98(Nanoscience & Nanotechnology)垂直磁化したMnGa電極とFeCoB電極からなるMgOバリア磁気トンネル接合(MTJ)を研究した。この垂直(
-)MTJでは、トンネル磁気抵抗(TMR)を高めるために、MnGaとMgOの間の中間膜に薄い準安定bcc CoMn合金を利用した。さらに、MnGaとCoMnの間に薄いMgを介在させた場合の効果についても検討した。その結果、正方晶MnGa電極を用いた-MTJで観測された最高値である100%以上のTMR比を達成した。本研究は、様々なMn系正方晶合金電極を用いた-MTJを用いたスピントロニクスデバイスのさらなる発展に貢献するものである。
岡林 潤*; 鈴木 和也; 水上 成美*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 564, Part2, p.170163_1 - 170163_5, 2022/12
被引用回数：1 パーセンタイル：24.65(Materials Science, Multidisciplinary)アニールによるCoMn合金とMnGa層の界面での磁気原子の拡散をX線磁気円二色性(XMCD)解析を用いて調べた。その結果、成長直後の状態ではbcc CoMnのスピンは垂直磁化MnGa層のスピンと平行に結合しているが、熱処理により界面磁気結合がCoの反強磁性に変化することがわかった。各吸収端における元素別のヒステリシス曲線から、MnGaとの交換結合を介してMnとCoに大きな保磁力場があることが判明した。熱処理後のXMCDスペクトル線形状の変化からMnとCo
MnGa層の形成を促進する界面反応に関連していることが透過型電子顕微鏡の分析から推測された。Mn原子の界面拡散は、MnとCoサイトの磁気交換結合を変調させ、垂直磁化の方向を反転させることがわかった。
鈴木 和也; 一ノ瀬 智弘*; 飯浜 聡*; 門馬 簾*; 鎌田 尚樹*; 水上 成美*
no journal, ,
垂直磁気トンネル接合(p-MTJ)は、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ,磁気センサー,高周波デバイスなどの豊富なアプリケーションのためのキーデバイスである。用途に応じた適切な磁気特性が求められるだけでなく、動作温度における高いTMR比も必要とされる。正方晶Mn系合金は、飽和磁化が小さく、保磁力が大きく、垂直磁気異方性が大きく、ギルバート減衰係数が小さいため、p-MTJの電極材料として魅力的な垂直磁化材料の一つである。しかし、Mn系合金を強磁性電極として用いたp-MTJでは、FeCo間層を用いても室温で最大60%と小さなTMRしか示さない。本発表では、bcc-CoMn合金を中間層に用いたp-MTJとそのTMR特性を示すとともに、MnGa系p-MTJの最近の進展についても簡単に紹介する。
鈴木 和也; 水上 成美*
no journal, ,
正方晶Mn合金薄膜を用いた垂直磁気トンネル接合(p-MTJ)は、磁気ランダムアクセスメモリ、先端THz応用、センサーなどにおいて魅力的なp-MTJの1つである。特にp-MTJの重要な性能の1つは、室温での高いトンネル磁気抵抗である。これまで、Mn合金電極を用いたp-MTJのTMRは小さいことが報告されていたが、最近、反強磁性結合した極薄のMnGa/CoMn電極を用いて80%という高いTMRを達成した。今回、MnGa/CoMn界面に極薄の挿入層を導入することにより、室温で100%以上のTMRを達成したことを報告する。
鎌田 夏央輝*; 水上 成美*; 鈴木 和也
no journal, ,
垂直磁化した正方晶Mn基合金薄膜は、垂直磁気トンネル接合(p-MTJ)の強磁性電極として魅力的な材料である。本研究では、サファイア(r-plane)基板上に成長させたL10-MnGa超薄膜電極を用いて、p-MTJを実証することに成功した。基板とMnGa層の間にbcc-Ta/Cr/CoGaハイブリッドバッファ層を導入することで、サファイア(r-plane)基板上に単結晶のL10-MnGa極薄膜の成長に成功した。さらに、サファイア基板上に成長させたp-MTJは、室温で6-7%の明確なTMRを示した。これらの結果は、単結晶MnGa超薄膜の新しい成長技術が、単結晶MnGaを用いたスピントロニクスデバイスの開発につながることを示唆している。
