近接配置したCPP-SV 素子のスピン注入磁化反転と磁気光学測定

摘要

Closely arranged current-perpendicular-to-plane spin valves (CPP-SVs) with a transparent top electrode and a metal bottom electrode were successfully fabricated, aiming at a high-resolution spatial light modulator driven by spin transfer switching (STS). Magneto-optical Kerr effect measurements showed clear change in Kerr ellipticity synchronized with the resistance change by STS. The STS for closely arranged two pillars of CPP-SV showed a two-step switching of the two free layers in both experimental and simulated results. The two-step switching indicates the existence of an intermediate resistance state that one of the free layers switched first. A fluctuation of the magnetostatic interaction based on incoherent magnetization distributions and the Ampere field distributions contribute to stabilizing the intermediate resistance state.%スピン注入電流によって駆動する高精細な空間光変調器の実現を目指し，透明電極材料を用いた上部電極と金属を用いた下部電極との間に近接配置した複数個のCPP-SV（Current Perpendicular to Plane Spin Valve）素子を作製した・スピン注入磁化反転に同期した磁気Kerr効果の測定を行い，明瞭なKerr楕円率の変調動作が観測された．近接した2個のCPP-SV素子におけるスピン注入磁化反転特性を実験とシミュレーションから評価したところ，抵抗変化はいずれも2段階遷移を示した・これは，一方の素子だけが反転する中間抵抗状態の存在を示す．中間抵抗状態は，パルス電流印加中のインコヒーレントな磁化挙動に基づく静磁気的相互作用の揺らぎと電流磁界に影響されたこのデバイス特有の反転モードによって実現されると考えられる．