会議発表論文 フルホイスラー合金Co2FeSi とCo2MnSi への垂直磁気異方性の付与

高村, 陽太  ,  Takamura, Yota  ,  松下, 直輝  ,  Matsushita, Naoki  ,  篠原, 光貴  ,  Shinohara, Kouki  ,  鈴木, 隆寛  ,  Suzuki, Takahiro  ,  藤野, 頼信  ,  Fujino, Yorinobu  ,  中川, 茂樹  ,  Nakagawa, Shigeki

115 ( no. 136 )  , pp.31 - 35 , 2015-07
内容記述
スピントロニクスデバイスに応用可能なスピン分極率が100%のハーフタル強磁性体として期待されているCo基フルホイスラー合金Co$_2$FeSi(CFS)とCo$_2$MnSi(CMS)に対して,垂直磁気異方性を付与する方法を開発した.CFSの場合は,MgOとの積層構造を形成し,CFS膜厚を1nm以下にすることで垂直磁気異方性を付与することに成功した.詳細な比較実験から,磁気異方性の起源がCFS/MgO界面にあることを確認した.CMSに対しては,様々な面方位のMgO基板を用いて,Pdとの人工格子構造を形成した.磁気異方性は基板方位に依存し,特にMgO(111)基板を用いた場合に垂直磁気異方性が得られた.これら垂直磁気異方性が発現した全ての試料は,ハーフメタル性に重要な$L2_1$構造が形成される成膜条件で行っている.以上の技術は垂直磁気異方性とハーフメタル強磁性を同時に有する強磁性薄膜の形成に有効である.
We developed additional technique of perpendicular magnetic anisotropy (PMA) to half-metallic full-Heusler Co$_2$FeSi (CFS) and Co$_2$MnSi (CMS) alloy thin films.In a case of CFS, stack structures of CFS/MgO showed PMA when thicknes of the CFS layers were less than 1 nm. This anisotropy were confirmed to be originated from CFS/MgO interfaces.In a case of CMS, [CMS/Pd]$_6$ superlattice structures were fabricated using MgO substrates with varoius crystal orientaions. Magnetic anisotropy of the superlattice structures depended on its crystal orientation. In particular, the superlattice structures formed using MgO(111) substrates showed PMA. The magentic anistropy energy density were evaluated quantitatively.These technqiue is effective to form half-metallic ferromagnetic thin films with PMA .

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