GaAsチャネル上に形成された磁化固着層と磁化記録層間でのスピン依存伝導

摘要

近年の微細化限界にともない、従来のCMOSとは全く異なる原理素子を目指す「Beyond CMOS」の一つとしてスピンMOSFETの研究が活発化している。本素子の実現のためには、磁性体電極と半導体チャネル間で効率よくスピン偏極電子を注入·検出する必要があり、かつ、2つの磁性体電極の相対的な磁化方向を略平行、および、略反平行に制御しなければならない。過去の研究では磁性体電極のスイッチング磁場を制御するために形状磁気異方性を用いていたが、より安定に磁化を制御し定量的な評価を行うためには、片側の磁性体電極のみに反強磁性層を付与して交換バイアス磁場を付与し、磁化固着層とすることが望ましい。そこで本研究ではGaAsチャネル上に磁化固着層と磁化記録層を作製し、これらの磁性体電極間でのスピン依存伝導を実現することを目的とした。また、半導体への高いスピン注入·検出効率が実現されると予測されているMgO／強磁性体接合を用いた。