酸化物絶縁体超薄膜の生成とトンネル効果を利用した量子スピンデバイスの基礎研究

利用超薄氧化物绝缘体薄膜和隧道效应的量子自旋器件的基础研究

基本信息

批准号：
07750002
负责人：
久保田均
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750002/
关键词：
磁気トンネリング効果酸化アルミニウム放電酸化

项目摘要

1.薄膜作成装置の改良スパッタリングによるアルミニウム薄膜の作製及び薄膜表面の酸素プラズマ中での放電酸化が同一真空中で行えるように薄膜作製装置の改良を行った.その結果,アルミニウム薄膜の作製後,試料を大気にさらすことなく放電酸化させることが可能となった.アルミニウム薄膜の表面を酸素圧力40mTorrで安定に放電酸化させることができた.2.アルミニウム薄膜の作成条件の最適化アルゴン圧を1〜30mTorrの間で変化させてアルミニウム薄膜の成長過程における電気抵抗のその場測定を行った.その結果,アルゴン圧力が低いほど薄い膜厚で島状膜から連続膜に変化する事がわかった.アルゴン圧力1mTorrでは約20オングストロームの膜厚で連続なアルミニウム薄膜が得られることがわかった.3.酸化アルミニウム薄膜を用いたトンネル接合の作製放電電力,酸化時間を変化させてアルミニウム薄膜の表面を放電酸化させ,NiFe/Al_2O_3/Coの3層膜からなるトンネル接合を作製した.放電電力約10W,酸素圧力40mTorr一定とし,放電酸化時間を1〜30分の間で変化させた.その結果,酸化時間の減少に伴いトンネル抵抗は減少した.大気中酸化の場合に較べ,同一放電条件で酸化した場合,試料のトンネル抵抗値のばらつきを低く抑える事ができた.磁気抵抗効果を測定した結果約0.7%の磁気抵抗比が得られた.この結果はトンネル磁気抵抗効果を示す試料の生成効率の向上に役立つ.

1、薄膜生产设备的改进我们改进了薄膜生产设备，使得溅射铝薄膜的生产和氧等离子体中薄膜表面的放电氧化可以在同一真空中进行。在铝薄膜的制作过程中，无需将样品暴露在大气中即可进行放电氧化。铝薄膜的表面在40 mTorr的氧压下稳定。 2. 铝薄膜形成条件的优化我们通过在 1 至 30 mTorr 之间改变氩气压力，对铝薄膜生长过程中的电阻进行了原位测量。薄膜由岛状薄膜变为膜厚较薄的连续薄膜。发现可以得到一定厚度的连续铝薄膜。 3.利用氧化铝薄膜制备隧道结通过改变放电功率和氧化时间，对NiFe/NiFe薄膜进行放电氧化。 Al_2O_3/Co 我们制作了一个由三层薄膜组成的隧道结结果，隧道电阻随着氧化时间的减少而降低。测量结果是，当在相同的放电条件下氧化时，样品的隧道电阻值的变化被抑制到比在空气中氧化时更低的水平。磁阻效应，获得了约0.7%的磁阻比。该结果将有助于提高表现出隧道磁阻效应的样品的生产效率。