【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23IT0029
利用課題名 / Title
メサ形磁性体へ高効率に圧力を印加する構造の試作
利用した実施機関 / Support Institute
東京工業大学 / Tokyo Tech.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
熱処理,表面処理,形状・形態観察,リソグラフィ/ Lithography,膜加工・エッチング/ Film processing/etching
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
高村 陽太
所属名 / Affiliation
東京工業大学工学院電気電子系
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
佐々木康宣,桝田功貴,山田海衆
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
宮本恭幸教授
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
IT-004：マスクレス露光装置
IT-024：触針式段差計
IT-037：クリーンルーム付帯設備一式
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
超低消費電力な磁気抵抗メモリ素子として，応力アシスト磁化反転を実現できるピエゾエレクトロニック磁気トンネル接合(PE-MTJ)を我々のグループが提案している．逆ピエゾ効果を利用した圧力印加構造を実証するには，磁化を電気的に検出することが必要になるため，本課題では超磁歪層に微細加工を施し，異常ホール効果測定デバイスを作製した．
実験 / Experimental
Fig. 1に作製した素子の概略図を示す．まず，利用申請者が所属する中川研究室の対向ターゲット式スパッタ成膜装置でTa/SmFe2/Taの3層構造を作製した．次にマスクレス露光装置とイオンミリングにより3層をホールバー状のパターンを作製した．さらにリソグラフィとイオンミリングにより，中央部分のみにSmFe2をメサ状に残した．このSmFe2メサに対して圧電体を成膜し，さらに加工を進め，圧電体の上部にリング状の電極を作り込んだ．
結果と考察 / Results and Discussion
作製したデバイスの圧電体に電圧を印加した際に電気的短絡がないことを確認した．圧電体に電圧を印加しながら磁気特性を測定した．異常ホール効果信号の検出に成功した．一方、磁気特性はマイナーループであったため、今後は大磁場を印加して磁気特性を測定していく．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 作製したデバイス
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
共同研究者：東京工業大学 中川茂樹教授，白倉孝典特任助教参考文献： Y.
Takamura, et al., Solid State Electron., 128, 194 (2017).
・佐々木康宣, 白倉孝典, 桝田功貴, 高村陽太, 中川茂樹, “垂直磁気異方性を有するSmFe2に作用するスピン軌道トルクの検出,” 第70回応用物理学会春期学術講演会, 17a-D704-4, 上智大学四谷キャンパス, 2023年3月17日．・桝田功貴, 佐々木康宣, 高村陽太, 中川茂樹, “超磁歪SmFe2/CoFeB/MgO/CoFeB-磁気トンネル接合構造の結晶構造解析,” 第70回応用物理学会春期学術講演会, 15p-PA01-15, 上智大学四谷キャンパス, 2023年3月15日.
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件