金属磁性酸化物のナノ微細加工とスピン注入への応用

金属磁性氧化物的纳米制备及其在自旋注入中的应用

• 批准号: 13875115
• 负责人: 山崎 陽太郎
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13875115/
• 关键词: 磁性酸化物; 微細加工; スピン注入; 反応性エッチング; マンガン酸化物; マグネタイト

前年度,磁性酸化物であるマグネタイト薄膜の反応性イオンエッチングを確立したが,それと同様の反応を用いて,ペロブスカイト型マンガン酸化物を微細加工し,スピン注入デバイスの作製を行なった.まず,50ないし100nm厚のLa_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3(LSMO)薄膜をSrTiO_3(001)基板上に,RFスパッタ法によりエピタキシャル成長させた.ポジ型レジストを塗布し,電子線リソグラフィにより1μm幅のリフトオフパターンを作製し,50nm厚のTi薄膜をマスクとして電子線蒸着により形成した.反応性イオンエッチングは,RFスパッタ装置を使用し,LSMO薄膜にはCO, NH_3混合ガスによって行なった.投入電力を75W,ガス圧力を0.02Torrと固定して,ガスの混合比を最適化し,CO : NH_3=1:4のときに3.8nm/minのエッチングレートを得た.TiマスクはCF_4ガスを用いた反応性イオンエッチングによって除去した.1μm幅のLSMO細線と直交するように0.5μm幅のCuFe近藤合金の細線をリフトオフにより形成した.スピン注入実験においては,金属系のスピン注入デバイスと同等の10^6A/cm^2程度の通電を行なったが,その際にCuFe部分で細線の断裂が起き,スピン注入によるCuFeの挙動の変化を捉えることはできなかった.その原因として,接合部分におけるジュール熱の発生があげられる.このことはLSMO表面が微細加工のダメージによりオーミック接合を得るのに適していなかったことを示唆していると考えられる.

In the previous year, the magnetic acid compound was used in the same way as in the previous year, the magnetic acid compound was micromachined, and the magnetic acid product was micromachined in the previous year. The growth of La _ & lt;0.7>Sr_<0.3>MnO_3 (LSMO) thin films on SrTiO_3 (001C) substrates is greatly affected by the growth of La _ & lt;0.7>Sr_<0.3>MnO_3 (LSMO) thin films at 50 ℃. The growth of La _ & lt;0.7>Sr_<0.3>MnO_3 (LSMO) thin films is very important. The thin film of 50nm is thick and thin. The thin film of Ti is steamed and the cable is steamed. The device uses the LSMO film, the CO, the NH_3 mixture, the device uses the device, and the LSMO film is mixed. The power input is 75W, the power supply is 0.02Torr, and the mixing ratio is the most economical. CO: NH_3=1:4 equipment, 3.8nm/min cable, direct current, direct current, 0.5 μ m, CuFe, Kondo alloy, cable, line, and so on. The metal system is injected with the same level of 10

项目成果

T.Taniyama, M.Yamasaki, Y.Yamazaki: "Crossover of magnetotransport process toward spin-polarized tunneling in manganite thin films"Appl.Phys.Lett.. 81,[24]. 4562-4564 (2002)

T.Taniyama、M.Yamasaki、Y.Yamazaki：“锰氧化物薄膜中磁输运过程向自旋极化隧道的交叉”Appl.Phys.Lett.. 81，[24]。

Tomoyasu Taniyama, Naoto Fujiwara, Yoshitaka Kitamoto, Yohtaro Yamazaki: "A Change in Resistance of CuFe Wires Induced by Spin Injection"IEEE Trans. on Magn.. 38,[5]. 2872-2874 (2002)

Tomoyasu Taniyama、Naoto Fujiwara、Yoshitaka Kitamoto、Yohtaro Yamazaki：“自旋注入引起的 CuFe 线电阻变化”IEEE Trans。

T.Taniyama, N.Fujiwara, Y.Kitamoto, Y.Yamazaki: "Asymmetric Transport due to Spin Injection into a Kondo Alloy"Phys.Rev.Lett.. 90,[1]. 016601-1-016601-4 (2003)

T.Taniyama、N.Fujiwara、Y.Kitamoto、Y.Yamazaki：“由于自旋注入近藤合金而产生的不对称输运”Phys.Rev.Lett.. 90，[1]。