垂直磁気異方性を有するハーフメタル・フルホイスラー合金の形成とそのデバイス応用

垂直磁各向异性半金属全霍斯勒合金的形成及其器件应用

• 批准号: 25889021
• 负责人: 高村 陽太
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-08-30 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25889021/
• 关键词: 垂直磁気異方性; ハーフメタル強磁性体; フルホイスラー合金; 界面磁気異方性

本研究課題では，次世代不揮発メモリMRAM(Magnetic random access memory)の基本メモリそしである垂直磁化型トンネル磁気抵抗(MTJ)素子への応用に向け，完全にスピン分極したハーフメタル強磁性体に垂直磁気異方性を付与することを目的とした．特に，ハーフメタルとされるL21型フルホイスラー合金Co2FeSi(CFS)は，Feを含む合金であるため，MgOとの界面を形成すると，Fe-O結合に起因する界面の垂直磁気異方性が発現する可能性があった．まず，対抗ターゲットスパッタ法を用いて，厚さ100nmのCFS薄膜をMgO基板/非磁性Pdバッファ層上に形成し，詳細なX線回折パターンと磁化特性から，結晶性の良いL21型Co2FeSi薄膜の作製条件を確立した．次にCFS薄膜を0.6nm～2nmに極薄層化し，さらにその上にMgO層を2nmを堆積したCFS/MgO積層構造を作製した．CFS膜厚が0.6nm～1nmと非常に薄い場合で，CFS/MgO積層構造は垂直磁気異方性を示した．一方，CFS薄膜が2nmの場合では，面内磁気異方性が観測された．また，CFS膜厚が1nmの試料でもMgO層を形成しなかった場合では，面内磁気異方性が観測された．これらは，得られた垂直磁気異方性がCFS/MgO界面に起因することを示している．以上より，ハーフメタルと期待されるフルホイスラー合金Co2FeSiとMgO界面を形成することで，CFS薄膜に垂直磁気異方性を付与することに成功し，さらにその起源がCFS/MgO界面によるものだと確認した．

The purpose of this study is to improve the vertical magnetization of the MRAM (Magnetic random access memory). The magnetic resistance (MTJ) element is used in the right direction, and the magnetic properties of the magnetic body are improved. The alloy Co2FeSi (CFS), the Fe-O containing the alloy alloy MgO (MGO), the interface formed by the MGO alloy, the Fe-O with the cause interface, the perpendicular magnetism of the interface, the possibility to realize the possibility of formation, the thickness of the CFS thin film, the MgO substrate

项目成果

Characterization of [Co2MnSi/Pd]n superlattice with perpendicular magnetic anisotropy formed by ultrathin FeCo-insertion technique between Co2MnSi and Pd layers

Co2MnSi 和 Pd 层之间超薄 FeCo 插入技术形成的具有垂直磁各向异性的 [Co2MnSi/Pd]n 超晶格的表征

• 发表时间: 2013
• 作者: Yorinobu Fujino;Yuki Kubota;Yota Takamura;Yoshiaki Sonobe;Shigeki Nakagawa
• 通讯作者: Shigeki Nakagawa

対向ターゲット式スパッタ法を用いたフルホイスラー合金Co2FeSi薄膜の作製と評価

面向靶溅射法全Heusler合金Co2FeSi薄膜的制备与评价

• 发表时间: 2013
• 作者: 高村 陽太;鈴木 隆寛;藤野 頼信;中川 茂樹
• 通讯作者: 中川 茂樹

垂直磁気異方性を有する[Co2MnSi/Pd]n人工格子膜の作製と評価

垂直磁各向异性[Co2MnSi/Pd]n超晶格薄膜的制备与评价

• 发表时间: 2013
• 作者: 高村陽太;鈴木隆寛;藤野頼信;中川茂樹;H. Wakabayashi;藤野頼信，久保田雄紀，松下直輝，高村陽太，園部義明，中川茂樹
• 通讯作者: 藤野頼信，久保田雄紀，松下直輝，高村陽太，園部義明，中川茂樹

フルホイスラー合金Co2FeSiにおけるMgO界面誘起垂直磁気異方性の観測

全霍斯勒合金 Co2FeSi 中 MgO 界面诱导垂直磁各向异性的观察

• 发表时间: 2013
• 作者: 高村陽太;鈴木隆寛;藤野頼信;中川茂樹
• 通讯作者: 中川茂樹

Full-Heusler Co2FeSi alloy thin films with perpendicular magnetic anisotropy induced by MgO-interface

MgO 界面诱导的具有垂直磁各向异性的全赫斯勒 Co2FeSi 合金薄膜

• 发表时间: 2013
• 作者: Yota Takamura;Takahiro Suzuki;Yorinobu Fujino;Shigeki Nakagawa
• 通讯作者: Shigeki Nakagawa