ハーフメタル系ホイスラー合金Co{sub}2Cr{sub}0.6Fe{sub}0.4Al薄膜とMgOトンネル障壁を用いたエピタキシャル強磁性トンネル接合の製作とトンネル磁気抵抗特性

摘要

Co系フルホイスラー合金Co{sub}2Cr{sub}0.6Fe{sub}0.4Al (CCFA)とMgOトンネルバリアを用いたエピタキシャル強磁性トンネル接合(MTJ)を製作した．保磁力差型MTJにおいて，CCFA薄膜の組成を化学量論的な値に近づけることにより，室温で90％（4.2Kで240％）に達するTMR比が得られた．さらに交換バイアス型MTJにおいて室温で109％，4.2Kで317％の高いTMR比が得られた．得られたTMR比よりB2構造を有するエピタキシャルCCFA薄膜の実効的なスピン偏極率を見積もったところ，4.2Kで0.88（室温で0.57）の高い値が得られた．これらの結果より，Co系ホイスラー合金薄膜の本質的に高いスピン偏極率を活用する上で，すべての層が単結晶エピタキシャル成長の強磁性トンネル接合の構造が有用であることが示された．