スピン偏極量子井戸を有する強磁性トンネル接合の磁気抵抗効果

自旋极化量子阱铁磁隧道结的磁阻效应

• 批准号: 04J03172
• 负责人: 野崎 隆行
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J03172/
• 关键词: トンネル磁気抵抗効果; 共鳴トンネル効果; スピン偏極量子井戸; 共鳴トンネル

磁気抵抗効果型ランダムアクセイスメモリ(MRAMs : Magnetic random access memories)は、不揮発性、高速性、大容量および繰り返し書き換え耐性のすべてを兼ね備えたユニバーサルメモリを実現できる可能性が高く、近年注目を集めている。MRAMsでは、強磁性トンネル接合をメモリ素子とし、その磁気抵抗効果(TMR)を利用して情報の書き込み、読み出しを行う。しかしながら、現状のMRAMsアーキテクチャではTMR素子の選択にCMOSを必要とすることが大容量化の弊害となっており、ギガビット以上に大容量化するためには、TMR素子自身にスイッチ機能を持たせることが必須となる。本研究は、量子効果の利用で金属層内の状態密度を人工的に変調させることによって、TMRの振動現象などの機能性発現を目的として、スピン偏極量子井戸を有するTMR素子の磁気抵抗効果について研究を行うものである。昨年度は超薄膜磁性中間層を有する強磁性2重トンネル接合におけるスピン依存共鳴トンネル効果の実現を目指し、Fe(001)/MgO(001)/ultrathin Fe(001)/MgO(001)/Fe(001)構造からなるエピタキシャル2重強磁性トンネル接合を作製、およびその磁気抵抗特性について調べた。上記構造のTMR素子に関してコンダクタンス特性の中間層厚依存性を調べた結果、平行磁化配列状態において、コンダクタンスの振動現象を観測した。この振動成分は中間層厚が薄くなるほど長周期となる傾向にあり、さらに反平行磁化状態では消失することから、中間Fe(001)層におけるΔ_1バンド電子によるスピン偏極量子準位の形成に起因する現象であると考えられる。

Magnetic resistance effect type ラ ダムア ダムア セ セ スメモリ(MRAMs:) Magnetic random access memories) は, not wield 発 sex, recommend suite, high-capacity お よ び Qiao り return し book き in え patience の す べ て を and ね prepared え た ユ ニ バ ー サ ル メ モ リ を be presently で き likely が る く, recent attention を set め て い る. MRAMs で は, strong magnetic ト ン ネ ル joint を メ モ リ element child と し, そ の magnetic 気 resistance unseen fruit (TMR) を using し て intelligence の book き 込 み, 読 み out し う を line. し か し な が ら, status の MRAMs ア ー キ テ ク チ ャ で は TMR element child の sentaku に CMOS を necessary と す る こ と が large capacity change の canker と な っ て お り, ギ ガ ビ ッ ト に above the large capacity change す る た め に は, TMR element itself に ス イ ッ チ function を hold た せ る こ と が must と な る. This study は, quantum unseen fruit の using で の state density in the metal layer を artificial に - adjustable さ せ る こ と に よ っ て, TMR の vibration phenomenon な ど の functional 発 を purpose now と し て, ス ピ ン partial pole quantum well opens を have す る TMR element child の magnetic 気 resistance unseen fruit に つ い て を line う も の で あ る. Yesterday's annual は ultrathin membrane magnetic layer を have す る strong magnetic 2 heavy ト ン ネ ル joint に お け る ス ピ ン dependent resonance ト ン ネ ル unseen fruit の be presently を refers し, Fe/MgO style (001) (001)/ultrathin Fe/MgO style (001) (001)/Fe (001) tectonic か ら な る エ ピ タ キ シ ャ ル 2 heavy strong magnetic ト ン ネ ル joint を system, お よ び そ の magnetic 気 resistance characteristics に つ い て adjustable べ た. Written structure の TMR element child に masato し て コ ン ダ ク タ ン ス features の middle layer thickness dependence を adjustable べ た results, parallel magnetizing match column state に お い て, コ ン ダ ク タ ン ス の vibration phenomenon を 観 measuring し た. こ の vibration component は middle layer thick が thin く な る ほ ど long-period と な る tendency に あ り, さ ら に antiparallel magnetization state で は disappear す る こ と か ら, intermediate Fe (001) layer に お け る Δ _1 バ ン ド electronic に よ る ス ピ ン partial pole quasi quantum bit の formation cause に す る phenomenon で あ る と exam え ら れ る.