磁気トンネリング素子の絶縁層材料と磁気抵抗効果

概要

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磁気トンネリング素子における絶縁層の特性と磁気抵抗変化率との関係を明らかにするために、"Ni-20at%Fe(15nm)/絶縁層(1.5-2.0nm)/Co-17at%Pt(30nm)/基板"の構造を有する種々の絶縁層材料を有する磁気トンネリング素子を作製し、絶縁層材料の障壁高さと磁気トンネリング素子の磁気抵抗変化率について調べた。絶縁層材料としてAl-Oを用いた時に最も高い磁気抵抗変化率(12-13%)が得られた。また、Mg-Al-Oを用いた時に、2-3%の磁気抵抗変化率が得られた。その他の絶縁層材料を用いた時の磁気抵抗変化率は1%以下であった。それぞれの絶縁層の障壁高さを調べたところ、Al-O層、Mg-Al-O層の障壁高さは、それぞれ、2.05eV、1.04eVであった。また、その他の材料の障壁高さは0.55-0.71eVであった。磁気抵抗変化率と絶縁障壁高さには密接な関係が認められ、絶縁障壁の高い材料ほど、高い磁気抵抗変化率を生じたことがわかる。
社団法人映像情報メディア学会の論文
1999-06-10