高濃度オゾン酸化法による酸化物ハーフメタルの形成と高性能トンネル接合膜の作製

高浓度臭氧氧化法氧化物半金属的形成及高性能隧道结薄膜的制备

• 批准号: 18656095
• 负责人: 吉村 哲
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyushu University (2007)Nagoya University (2006)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656095/
• 关键词: 強磁性シンネル接合; ハーフメタル強磁性体; 結晶配向制御; アモルファス下地層; バッファ層; 高濃度オゾン; 酸化活性; 酸化過程; 強磁性トンネル接合

本研究では、キュリー温度が高くかつスピン分極率が高いハーフメタル材料として知られているフルホイスラー系の規則合金(X_2YZ:X=Co,Fe,Y=Mn,Cr,Z=Ge,Siなど)や特にマグネタイト(Fe_3O_4)に注目し、それらを用いた強磁性トンネル接合(MTJ)を作製することを目的とした。Fe_3O_4の場合は、金属Feスパッタ時におけるウエハ近傍への高濃度オゾンフロー、更にはそのオゾンへの紫外光照射を行うことで、平坦かつストイキオメトリックなFe_3O_4強磁性層の直接形成を目指している。最終的には、やバッファ層を介して、結晶質MgO膜を絶縁層に用いた、Fe_3O_4もしくはX_2YZ(001)/MgO(001)/Fe_3O4もしくはX_2YZ(001)エピタキシャル積層膜を作製し、高性能Gbit級磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)の実現に必要不可欠な、高MR比・低RA・MR比の高V_hを有する、高性能MTJの作製を図る。昨年度は、金属薄膜の高濃度オゾン酸化過程、下地層によるハーフメタル薄膜の(001)配向化について検討した。本年度は、ハーフメタル薄膜の配向制御ならびに表面平坦化を目指し、様々な下地層材料・バッファ層材料を用いた実験を行った。アモルファスTa下地層を用い、Cuバッファ層の製膜条件を最適化することにより、Cuバッファ層が(111)配向化し、その上にハーフメタル薄膜を(110)配向化させることに成功した。ここで、いずれの配向を有するハーフメタル薄膜においても、その配向度が改善するに従い、表面平坦性に優れることがわかった。そして、(110)配向したハーフメタル薄膜の方が、(001)配向したそれよりも、表面平坦性に優れることがわかった。これら、材料による配向面および配向度の違い、並びに配向面による表面平坦性の違いについては、積層界面における反応生成物や合金の生成に由来する表面エネルギー・界面エネルギーの変化により、説明できることを示した。

In this study, the temperature, temperature The combination of Fe_3O_4, metal Fe, high temperature, high temperature, The most advanced equipment, high performance magnetic equipment (MRAM), high MR ratio, low MR ratio, high MR ratio, low RA, high Vh, high performance, high performance, High-performance MTJ is used as a high-performance device. Last year, the metal film was acidified in the process of high temperature acidification, and the film was (001) oriented. This year, the production of thin film should be used to control the flatness of the surface and the material in the ground. The film conditions are optimized by Ta, Cu, thin film, and so on. The orientation of the film, the degree of alignment, the flatness of the surface and the flatness of the surface. Alignment, (110) alignment, (001) alignment, (001) alignment, and surface flatness. The alignment surface, the material, the alignment surface, the surface flatness, the surface flatness, the product, the alloy, the origin, the surface, the surface, the surface

项目成果

Crystalline structure and magnetic property of Fe2CrSi Heusler alloy films

Fe2CrSi Heusler合金薄膜的晶体结构与磁性能

• 发表时间: 2007
• 作者: S. Yoshimura;H. Asano;Y. Nakamura;K. Yamaji;Y. Takeda;M. Matsui;S. Ishida;Y. Nozaki;K. Matsuyama
• 通讯作者: K. Matsuyama

Effect of crystallographic orientation of Co2MnGe Heusler-alloy film on its surface roughness and ordered structure

• DOI: 10.1063/1.2713222
• 发表时间: 2007-05-01
• 期刊: JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
• 影响因子: 3.2
• 作者: Takeda, Y.;Yoshimura, S.;Matsui, M.
• 通讯作者: Matsui, M.

非単結晶基板上における(100)高配向Co2MnGe薄膜及びそれを用いた強磁性トンネル接合の作製

非单晶衬底上(100)高取向Co2MnGe薄膜及其铁磁隧道结的制备

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of the Magnetics Society of Japan Vol.32
• 作者: 高野 雅志;吉村 哲;竹田 陽一;浅野 秀文;松井 正顯
• 通讯作者: 松井 正顯

Effect of buffer layer and seedlayer materials on control of crystallographic orientation of Co_2MnGe layer onto a thermally oxidized Si wafer

缓冲层和种子层材料对热氧化硅片上 Co_2MnGe 层晶体取向控制的影响

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Magnetism and Magnetic Materials Volume 310, Issue2, Part 3
• 作者: S. Yoshimura;M. Takano;Y. Takeda;H. Asano;M. Matsui
• 通讯作者: M. Matsui

Crystalline structure and magnetic properties of Fe2CrSi Heusler alloy films New ferromagnetic material for high performance MRAM

Fe2CrSi Heusler合金薄膜的晶体结构和磁性能 用于高性能MRAM的新型铁磁材料

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Applied Physics Vol.103(To be published)
• 作者: S. Yoshimura;H. Asano;Y. Nakamura;K. Yamaji;Y. Takeda;M. Matsui;S. Ishida;Y. Nozaki;K. Matsuyama
• 通讯作者: K. Matsuyama