GaAs基板上に形成されたスピンバルブトランジスタのスピン依存伝導特性

摘要

ベース層としてnGaAs(001)基板上にエピタキシャル成長したFe/Au/Fe(001)積層膜を用いたトランジスタを作製した。 トランジスタの電流トランスファー比はエミッタ電圧と共に単調に増大し、最も大きなものでは3Vで10{sup}(-3)に達し、100％を超える磁気電流効果比を示した。磁気電流効果比の解析により、Fe層中の下向きスピン電子に関して状態密度のピークに対応した平均自由行程の減少を見出した。 しかし減少は僅かであり、ホットエレクトロンのスピン依存散乱に関して弾性散乱よりも非弾性散乱の寄与が大きいことが示唆された。 上下のFe層は共に［110］方向を磁化容易軸とする一軸異方性を示したが、上部Fe層では［100］方向を容易軸とする結晶（4回対称）異方性の重畳が見られた。 電気的雑音と応答時間の観点から、このトランジスタの高密度磁気記録における読み出しヘッドへの応用の可能性を議論した。