トンネル磁気抵抗効果のためのFePt微粒子グラニュラー薄膜の評価

摘要

巨大磁気抵抗効果よりも大きな磁気抵抗比を示すトンネル磁気抵抗（TMR）効果は現在、磁気ランダムアクセスメモリ、ハードディスクの磁気ヘッドなどへの応用が期待されている。微細化の発展に伴い、今まで以上に僅かな磁場変化で電気抵抗が大きく変わることが求められており、さまざまな物質が試されている。絶縁層を強磁性金属で挟む構造のTMR素子において、絶縁層にグラニュラー膜を用いることで、TMR効果が増大するという研究報告がある1）。グラニュラー膜をTMR素子に用いる場合、グラニュラー内に分散させる微粒子には磁化の安定性と粒径の制御性が求められる。そこで、本研究では常温、ナノサイズにおいても強磁性を保持し、アニールによる規則合金化により高い磁気異方エネルギーを持つ、FePtに注目した。また、FePtはCuを添加することで丘c構造からL1_0構造への規則合金化に必要なアニール温度を600°Cから400°C以下に低下させることができる2）ので、グラニエラー内に分散させる微粒子をFePtCu微粒子にし、粒径が制御しやすい化学的作製法により作製した。グラニュラー膜の絶縁体には有機物を用いた。これは有機物自体が絶縁体であるため、無機物を用いた場合のように酸化過程を考慮に入れる必要がないことや、成膜が容易であるためである。以上のことから、本研究では絶縁層にFePtCu微粒子を分散させた有機物グラニエラー膜の作製と評価を行った。