Fabrication of perpendicular magnetized tunnel junction and magnetization reversal by spin injection

通过自旋注入制造垂直磁化隧道结和磁化反转

• 批准号: 21246001
• 负责人: MIYAZAKI Terunobu
• 金额: $ 30.53万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21246001/
• 关键词: スピントロニクス; 磁気メモリ; トンネル接合; TMR比; 高磁気異方性; Mn-Ga合金; 垂直磁化膜; トンネル磁気抵抗効果; MRAM; 磁気緩和定数; 磁性薄膜; Mn-Ga薄膜; 垂直磁気異方性; ダンピング定数; L1_0-FePtエピタキシャル膜; Ni/Co多層膜; CoCrPt膜; Mn_<2.5>Ga膜; スピントランスファートルク; 交換結合

In order to develop a memory cell material which is applicable to high density magnetic random access memory (MRAM), the composition dependence on saturation magnetization Ms, perpendicular magnetic anisotropy constant Ku and Gilbert damping constant . have been investigated in epitaxial Mn_xGa_<1-x> (0. 5≦x≦0. 75)alloy films. The M_s values decrease linearly from approximately 600 to 200 emu/cc with increasing x, where as the K_u values decrease slightly from 15 to 10 Merg/cc with increasing x. The damping constant . is 0. 08 (0. 015)for Mn_<1. 54> Ga (Mn_<2. 12> Ga)film. These magnetic properties satisfy the requirement for memory cell.Furthermore, by using Mn-Ga alloy films as the electrode of tunnel junction, we investigated the magnetoresistance ratio at 10 K and 300 K. With an insertion of Fe (Co)between Mn-Ga electrode and tunnel barrier the maximum TMR value up to 60 (40)%is obtained at room temperature. An increase of TMR value is necessary for MRAM memory cell.

为了开发适用于高密度磁随机访问记忆（MRAM）的记忆电池材料，对饱和磁化MS的组成依赖性，垂直磁各向异性常数KU和Gilbert阻尼常数。已经在外延Mn_xga_ <1-x>（0.5 x x≦0。75）中进行了研究。随着x的增加，M_S值从大约600 em/cc线性降低到200 emu/cc，随着k_u值的增加，k_u值随着x的增加而略微从15次和10 merg/cc降低到10 merg/cc。阻尼常数。对于Mn_ <1，为0。08（0。015）。 54> GA（Mn_ <2。12> GA）膜。这些磁性特性满足了对记忆细胞的需求。furthermore，通过使用Mn-GA合金膜作为隧道连接的电源，我们研究了10 K和300 K处的磁倍率比。在MN-GA电源和隧道屏障之间的Fe（CO）插入（CO）和最大的TMR tmr价值达到60（40）（40）％（40）％。 MRAM记忆单元需要增加TMR值。

项目成果

The Physics of Ferromagnetism

• DOI: 10.1007/978-3-642-25583-0
• 发表时间: 2012-08
• 作者: Han-min Jin;T. Miyazaki

垂直磁化Ni/Co多層膜のスピン才差運動の光学的検出

垂直磁化 Ni/Co 多层薄膜中自旋进动的光学检测

• 发表时间: 2011
• 作者: 水上成美;永沼博;大兼幹彦;安藤康夫;宮崎照宣
• 通讯作者: 宮崎照宣

Fundamentals of Gilbert damping

吉尔伯特阻尼的基础知识

• 发表时间: 2011
• 作者: T.Yamaguchi;Y.Nanishi;S.Mizukami
• 通讯作者: S.Mizukami

Heusler Alloy Films for Spintronics Materials

用于自旋电子学材料的赫斯勒合金薄膜

• 发表时间: 2010
• 作者: Z. Yatabe;Y. Hori;S. Kim;and T. Hashizume;Terunobu Miyazaki
• 通讯作者: Terunobu Miyazaki

垂直磁化Mn-Ga/MgO/CoFe接合におけるトンネル磁気抵抗効果のMn-Ga組成依存性

垂直磁化 Mn-Ga/MgO/CoFe 结中隧道磁阻效应的 Mn-Ga 成分依赖性

• 发表时间: 2011
• 作者: J.Iba～nez;F.J.Manjon;A.Segura;R.Oliva;R.Cusco;R.Vilaplana;T.Yamaguchi;Y.Nanishi;L.Artus;梶弘典;山下剛;窪田崇秀
• 通讯作者: 窪田崇秀