ハーフメタル系ホイスラー合金を用いた微細化強磁性トンネル接合デバイスの実用化研究

研究課題

研究代表者	山本眞史北海道大学
研究期間 (年度)	2005
概要	1) 従来の研究成果・技術概要スピントロニクスの強磁性電極として、ハーフメタル (電気伝導に関与する電子のスピンの向きがアップとダウンのうちの一方となるスピン偏極率100%の強磁性金属) が期待されている。Co系ホイスラー合金のいくつかはハーフメタル特性が理論的に指摘されており、かつ、キュリー温度が室温よりも十分高い強磁性体である。Co系ホイスラー合金の一つであるCo2Cr0.6Fe0.4AlとMgOトンネルバリアを用いたすべての層がエピタキシャル構造のMTJを初めて実現し、トンネル磁気抵抗比として、良好な値(室温で42%)を実証した。このデバイス技術は、広く他の Co系ホイスラー合金に適用できる可能性が高い。2) 本試験での研究のポイントa) Co系ホイスラー合金の中で、MTJに用いる強磁性電極として最適の材料 (具体的な候補はCo2Cr0.6Fe0.4Al、Co2MnGe、Co2MnSi) を明確にすると共に、それを決める要因を明確にする。b) MTJのデバイス構造 (MgOトンネルバリア厚の最適化、交換バイアスのための積層構造など)の最適化。c) デバイス製作技術(磁場中アニール技術など)。d) 自己整合技術を用いた微細化MTJ製作技術の検討と確立。