【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.16】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NM5316
利用課題名 / Title
磁気機能デバイスの開発
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
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
電子線リソグラフィ/ EB lithography,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,ダイシング/ Dicing,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,スピントロニクス/ Spintronics
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)
桜庭 裕弥
所属名 / Affiliation
物質・材料研究機構
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
中谷友也,首藤浩文,ドリータパリア,井上実優
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-635：電子ビーム描画装置 [ELS-BODEN100]
NM-603：レーザー描画装置 [DWL66+]
NM-605：水蒸気プラズマ洗浄装置 [AQ-500 #1]
NM-614：CCP-RIE装置 [RIE-200NL]
NM-629：ダイシングソー [DAD322]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
スピントロニクス領域における、巨大磁気抵抗やトンネル磁気抵抗、スピンホールデバイスは、磁気センサ、磁気メモリ、高周波発振素子などのさまざまな用途に利用可能である。本グループでは、このようなスピントロニクスデバイスの特性改善のための新規材料の開発をおこなっており、ARIMの微細加工装置群を利用してデバイス作製を実施した。
実験 / Experimental
マグネトロンスパッタリング（グループ所有装置）により、コバルト基ホイスラー合金や負のスピン分極材料もちいた面直電流型巨大磁気抵抗（CPP-GMR）薄膜を作製した。これを、電子ビームリソグラフィ、マスクレスリソグラフィーでレジストパターンを露光し、イオンミリングすることで、素子を作製し、そのスピン伝導特性を測定した。
結果と考察 / Results and Discussion
CPP-GMR素子において、コバルト基ホイスラー合金の構造規則度および結晶配向方向の磁気依存性を系統的に調査し、磁気抵抗比とホイスラー合金の規則度・微細構造の関係を解明した。また、負のスピン分極をもつMn基ホイスラー合金をもちいたCPP-GMR素子において、従来よりも高いスピントルク効果を確認した。これらの成果は、それぞれ磁気記録装置における再生ヘッドと記録ヘッド（マイクロ波アシスト磁気記録）への応用が期待され、より記録密度の高いハードディスクの実現に寄与することが期待される。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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