ナノワイヤーアレイ構造を用いたバリスティック磁気抵抗素子に関する研究

采用纳米线阵列结构的弹道磁阻元件研究

• 批准号: 16760244
• 负责人: 小峰 啓史
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760244/
• 关键词: ナノ接合; 磁気抵抗効果; バリスティック磁気抵抗; 磁壁散乱; 第一原理バンド計算; マイクロマグネティクス; グラニュラー薄膜; スピンバルブ; ナノワイヤー; バリスティック; 陽極酸化

今年度は,バリスティック磁気抵抗効果(BMR)の要因の一つであるとされるナノ接合におけるスピン偏極率の理論的な研究,および,ナノ接合素子の作製と磁気抵抗の評価を行った.BMRの要因として,ナノ接合系におけるスピン偏極率の増大および接合部に形成させる狭い磁壁が拳げられる.今年度は第一原理計算を用いて,強磁性Niナノ接合アレイ構造の接合形状が電子状態に及ぼす影響について理論解析を進め,接合部におけるスピン偏極率および磁気モーメント分布を計算した.その結果,接合部ではバルクNiに比べて,大きなスピン偏極率が得られる可能性があること,また,接合部が外力により引き延ばす,もしくは,細長いワイヤ状にすることでさらに大きなスピン偏極率が得られる可能性を示唆した.また,接合の交換エネルギーの減少から,磁壁閉じこめが起こり得ることを明らかにした.実験的には,グラニュラー構造中間層を持つスピンバルブ素子を作製して,磁気抵抗の評価を行った.今年度は特に膜面垂直通電するための素子構造を中心に検討し,特別な微細加工を用いない微小接合形成方法を提案した.その結果,実効断面積の小さな素子を作製し,磁気抵抗比が向上した.また,中間層として準備したNi-SiO_2グラニュラー中間層の磁性,電気伝導に対するNi量の相関関係を明らかにし,ナノ接合を作製するために必要Ni量を見積もった.

In this paper, a theoretical study on the polarization ratio of BMR is carried out. The main causes of BMR are the increase of polarization ratio of junction system and the formation of narrow magnetic wall. This year, first-principles calculations were used to further the theoretical analysis of the joint shape of the ferromagnetic Ni-Nino joint alloy structure due to its influence on the electronic state and magnetic properties, and the polarization rate and magnetic field distribution of the joint were calculated. As a result, the possibility that the polarization ratio of the joint part is higher than that of the joint part is higher than that of the joint part. The magnetic wall is closed, and the magnetic wall is closed. In order to improve the magnetic resistance, the intermediate layer of the structure is used to control the magnetic resistance. This year, the film surface vertical current, the element structure center to discuss, especially the use of micro-processing, micro-joint formation method proposed As a result, the magnetic resistance ratio is higher than that of the magnetic resistance ratio. The correlation between the magnetic and electrical conductivity of the intermediate layer and the necessary Ni content for the preparation of Ni-SiO_2 is shown.

项目成果

Influence of the spacing between master and slave media on magnetic contact duplication characteristics

主从介质间距对磁接触复制特性的影响

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of the Magnetics Society of Japan Vol.29, No.3
• 作者: T.Yokouchi;Y.Suzaki;K.Nakagawa;et al.;村田剛史;岡見智史;小峰啓史;Takeshi Murata;Satoshi Okami;Takashi Komine;富川智史;太田篤志;和泉昭彦;安田浩子;M.Nishikawa;A.Izumi;M.Nishikawa;長尾信;岡見智史;西川正一;村田剛史;T.Murata;小峰啓史;安田浩子;村田剛史;和泉昭彦;若松哲史;岡見智史;Satoshi Tomikawa;Atsushi Ohta;Akihiko Izumi;Hiroko Yasuda;Masakazu Nishikawa;Akihiko Izumi;Masakazu Nishikawa;Makoto Nagao;Satoshi Okami;Masakazu Nishikawa;Takeshi Murata;Takeshi Murata;Takashi Komine;Hiroko Yasuda;Takeshi Murata;Akihiko Izumi;Satoshi Wakamatsu;Satoshi Okami;太田篤史;杉田龍二;M.Nagao;安田浩子;太田篤志;和泉昭彦;富川智史;永利賢;Ryuji Sugita
• 通讯作者: Ryuji Sugita

Performance and possibility on high density bits recording by patterned master magnetic duplication

通过图案化主磁复制进行高密度位记录的性能和可能性

• 发表时间: 2005
• 期刊: Trans.Magn.Soc.Jpn. 5
• 作者: M.Nagao;H.Kubota;M.Nishikawa;T.Yasunaga;T.Komine;R.Sugita
• 通讯作者: R.Sugita

Reduction of contact resistance at terminations of bismuth wire arrays

减少铋线阵列末端的接触电阻

• 发表时间: 2005
• 期刊: Rev.Sci.Instrum. 76
• 作者: Y.Hasegawa;Y.Ishikawa;H.Shirai H.Morita;A.Kurokouchi;K.Wada;T.Komine;H.Nakamura
• 通讯作者: H.Nakamura

Micromagnetic calculation of the magnetization process in nanocontacts

纳米接触磁化过程的微磁计算

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Applied Physics 97・10(印刷中)
• 作者: T.Komine;T.Takahashi;R.Sugita;T.Muranoi;Y.Hasegawa
• 通讯作者: Y.Hasegawa

Aspect ratio dependence of magnetoresistivity in polycrystalline bismuth microwire arrays

• DOI: 10.1063/1.2432876
• 发表时间: 2007-02-01
• 期刊: JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
• 影响因子: 3.2
• 作者: Hasegawa, Yasuhiro;Nakano, Hirofumi;Nakamura, Hiroaki
• 通讯作者: Nakamura, Hiroaki