Bias Voltage Dependence of the Inverse TMR Effect in Co90Fe10/SrTiO3/La0.7Sr03MnO3 Tunnel Junctions.

Epitaxial Growth of FeCo Thin Films on SrTiO3 Single-Crystal Substrates

“…トンネル磁気抵抗(TMR)ヘッドや不揮発性磁気抵抗メモリ (MRAM)などの磁気応用デバイスの開発を目的として，FeCo 層と絶縁体層を用いた磁気トンネル接合(MTJ)に関する研究が 盛んに行われている．絶縁体層材料として，Al-O 非晶質 [1][2][3][4] ， MgO 結晶 5-7) が用いられ，近年，SrTiO3結晶 [8][9][10] も注目されつつ ある．大きな磁気抵抗率を得るためには FeCo 層と絶縁体層との ヘテロ界面制御が重要である．計算機シミュレーションにより， MgO 結晶 11) もしくは SrTiO3結晶 12) を絶縁体層として用い， エピ タキシャル成長により形成した MTJ において，1000%を超える TMR 比が得られる可能性が示唆されており，磁性層／絶縁体層 のエピタキシャル構造の有用性が注目されている．また，磁気応 用デバイスの可能性検討では，薄膜材料の基本磁気特性を知る必 要があり，膜構造が制御されたエピタキシャル薄膜を用いて，結 晶磁気異方性エネルギーやダンピング定数などの検討も行われて いる 13,14) ． これまで，塩化ナトリウム型(B1)構造を持つ MgO(a MgO = 0.4213 nm) 単結晶基板 [15][16][17] や閃亜鉛鉱型 (B3) 構造を持つ GaAs (a GaAs = 0.5653 nm)単結晶基板 [18][19][20][21] を用いてエピタキシャル FeCo 薄膜の作製が試みられ，磁気特性などが検討されている． また，単結晶基板上にヘテロエピタキシャル成長させた fcc(A1) 構造の Cu，Ag，Au 下地層 [22][23][24][25] や bcc(A2)構造の Cr，W 下地 層 26,27) を用いた FeCo 薄膜のエピタキシャル成長も試みられてい る．しかしながら，エピタキシャル薄膜成長は薄膜形成法，基板 材料や基板結晶方位，基板温度などの形成条件に敏感に影響され ることが知られているが 28,29) FeCo{200} poles observed for FeCo thin film grown on SrTiO3(100) substrate at 300 °C. The intensity is shown in a logarithmic scale.…”