軸配位型金属フタロシアニン分子結晶は分子内π-d相互作用の影響で発達した電荷秩序を磁場で崩すことにより負の

を発現する。我々はこの系において、スピン密度を操作しに対する局在スピン密度効果を調べてきた。今回、改良された合成方法によって均質な単結晶の育成に成功し、のスピン密度効果を、磁化率など他の物性と併せて議論できるようになったためその結果を報告する。

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The exchange-coupling mechanism of Cr₇₀Al₃₀/Fe₁₉Ni₈₁ bilayer films was investigated in terms of the crystallographic orientation, interface roughness, and grain size. The exchange-coupling field H_ex appears when the Cr₇₀Al₃₀ layer is thick enough to accommodate the one-dimensional antiferromagnetic domain wall. The value of H_ex decreases with an increase in the degree of the <110> orientations associated with the grain growth, but increases with increasing the interface roughness. These results can be qualitatively explained by considering the exchange-coupling field evaluated from the random field approximation.

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強相関電子材料の典型物質のひとつであるヘ゜ロフ゛スカイト型マンガン酸化物は、や電荷/軌道秩序構造の形成を伴う金属-絶縁体転移などの電子相関に起因した物性を示すことで現在までに数多くの研究が行われてきている。特に、超や磁場誘起による電荷秩序構造の融解などの特徴ある物理現象は、本物質系の強磁性金属状態の出現と密接に関係している。そこで研究では、巨大磁気抵抗物質の典型物質であるLa1-xSrxMnO3や(La,PrCa)MnO3系　における強磁性絶縁体相及び強磁性金属相での磁気的ナノ構造について、結晶構造と磁区構造との相関に着目して、極低温ローレンツ顕微鏡法を用いて得られた研究成果について報告する。

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The structure and tunnel magneto-resistance of (Fe-Ni or Fe-Co)-(Mg-F) nano-granular thin films were investigated. The films were prepared by a tandem deposition method, using Fe-Ni or Fe-Co alloy and MgF₂ insulator targets. A granular structure was found to be consisted of Fe-Ni or Fe-Co based nano-granules surrounded by thin intergranules of Mg based fluoride which were crystallized with a MgF₂ structure. These films show tunnel-type magnetoresistance which is caused by the film structure. The GIGS^® (Granular-in-Gap-Sensor) consisting of the (Fe-Co)-(Mg-F) nano-granular thin film filled into a narrow gap of soft magnetic a-CoFeSiB thin film was prepared. GIGS^® has large electrical resistance (10kΩ-10MΩ) because of high electrical resistivity of metal-nonmetal nano-granular film. The large electric resistivity causes the reduction of the electricity consumption.

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Submicron-size wires of Co-Al-O granular film were fabricated using a gallium focused ion beam, and the magnetoresistance (MR) of the wires was investigated. Bias voltage dependence of the MR for Co-Al-O films was measured up to 60 mV utilizing a wire geometry with cross-sectional area of 100×100 nm² and length of 500 nm. MR is constant in the range of V_b = 0 to 60 mV at 77 K, where V_b is defined as the bias voltage between two neighboring Co granules in the wire, but the MR magnitude is slightly smaller than that before fabrication by the focused ion beam. The decrease in MR is thought to be caused by an irradiation effect of high-energy gallium ions.

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モット絶縁体であるCu及びMnの酸化物に正孔または電子をドープすると高温超伝導や超が得られる.最近,放射光の特性を利用した共鳴非弾性X線散乱法(RIXS)がモット絶縁体のエネルギー・ギャップ(モット・ギャップ)及びその運動量依存性の研究に用いられ,モット・ギャップの特徴が解明されつつある.RIXSとモット・ギャップの性質について解説する.

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A new class of multilayers is fabricated on microstructured substrates. The Giant Magnetoresistance effect in a new geometry, CAP, (with current at an angle to the layer plane) was studied by using multilayers prepared on V-shaped groove structures with micron-scale. CAP-MR is larger than MR with current in the plane (CIP-MR). Moreover, MR value with current perpendicular to the plane (CPP-MR) is estimated by using observed CIP-MR and CAP-MR values. MR dependence in these geometries on temperature and spacer layer thickness was studied.

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新著紹介

スピントロニクス入門；物理現象からデバイスまで

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Sr₂FeMoO₆はキュリー点が高く、室温において低磁場でのが期待できるため、磁界センサー材料としての実用化に有望なCMR物質である。しかし、この物質の電気的特性の起源となるBサイト中のFeとMoの規則性を高めるためには通常、高温·長時間の加熱処理が必要であり、薄膜の作製においては膜質の劣化を招く可能性が高い。本研究では、化学溶液法を用いることにより、化学組成を精密に制御し、より低温域でCMR効果を有するSFMO薄膜を作製することを目的とした。

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Magnetoresistance has been investigated for nanogranular Cu_100-xCo_x sputtered films and liquid-quenched ribbons. Solid solutions were obtained in a wide concentration for sputtered films and in a concentration with x<15 for the liquid-quenched ribbons. Nanostructured magnetic precipitates, whose size was evaluated by small angle neutron scattering, in Cu-rich matrix were evolved by subsequent aging. The giant magnetoresistance (GMR) was observed in the aged nanogranular alloys. The largest differential MR ratio of 4%/kOe was obtained in Cu₇₀Co₃₀ film aged at 500°C for 1h.

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一般に、強磁性層と非磁性層とを交互積層させた多層薄膜は、、すなわち、積層界面に対して平行に通電して電気抵抗の変化を検出可能な界面平行通電型巨大磁気抵抗(CIP-GMR)効果を有する。本研究では、積層界面に対して垂直に通電して電気抵抗の変化を検出可能な界面垂直通電型巨大磁気抵抗(CPP-GMR)効果を観測するために、通電方向のアスペクト比を大きくした多層ナノワイヤー試料を合成した。

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Polycrystalline La_1-xCa_xMnO_3-δ thin film was formed on a Si substrate coated with SiO₂ by rf-sputtering in a 100% oxygen atmosphere. A sintered target with almost the same composition as the objective film was used for sputtering. In this study, we analyzed the deposited film's composition, crystallization, specific resistance and temperature coefficient of resistance at room temperature. Results show that the film's composition could be controlled by the target component : when the substrate temperature was high, it was possible to obtain a film with superior crystallization and lower specific resistance. Results also indicate that the temperature coefficient of resistance was influenced little by the substrate temperature.

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スピン偏極電界効果トランジスタ(スピンFET)の動作原理と,実現するうえでの問題点について概説する.デバイス原理としてユニークな点は,スピン軌道相互作用によって二次元電子ガス中に注入されたスピン偏極した電子の向きを回転させる,というところにある. Rashbaスピン軌道相互作用が重要となる狭ギャツプ半導体において,ゲート電圧によりスピン軌道相互作用の制御が可能であることを示した.スピンFETのデバイスとしての可能性は,強磁性体電極から半導体チャネルへのスピン注入効率にかかっている.

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層状Mn酸化物La_2-2x_Sr_1+2x_Mn_2_O_7_（LSMO）はホールドープ量xによって物性が大きく変化するが、そのメカニズムは未だ解明されていない点が多い。物性理解の為には詳細な電子構造の測定が重要であるので、我々は電子構造の直接観測が出来る角度分解光電子分光（ARPES）を用い、超

を示すx=0.4や相が複雑化しているx=0.5における電子構造の測定を試みた。

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数原子層の厚さの強磁性金属と非磁性金属を交互に積み重ねた金属多層膜では磁界により電気抵抗が大きく変化する.1988年に発見された,この現象,(GMR),は磁性と電気伝導の様々な問題を提起するとともに,スピンエレクトロニクス(スピントロニクス)と呼ばれるナノテクノロジーの新分野を生み出した.そして,現在,数原子層の絶縁体を強磁性金属ではさんで得られるトンネル素子の磁気抵抗効果(TMR)がより大きな基礎および応用の分野へと発展している.さらに,これらの研究はナノメートル領域での電荷の流れ(電流)と磁気の流れ(スピン流)の相互作用から生み出される物理現象としての理解が進んでいる.

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