(cache) フラーレン‐コバルト薄膜、巨大な磁気抵抗効果の起源 2009/02/17(火) 13:58:09

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フラーレン‐コバルト薄膜、巨大な磁気抵抗効果の起源
【ナノテク】発信：2009/02/17(火) 13:58:09

　　日本原子力研究開発機構（原子力機構）、分子科学研究所、東北大学、東京大学の研究グループは、放射光を用いたＸ線磁気円偏光二色性分光により”フラーレン（Ｃ６０）‐コバルト（Ｃｏ）薄膜”を分析。薄膜中のＣ６０‐Ｃｏ化合物が、化合物に局在する電子のスピンによる磁性をを示すことを発見した。しかも、この局在スピンがＣｏナノ粒子間を移動する電子のスピン偏極率を著しく増大させることが、巨大トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）効果の起源であることを突き止めることに成功した。

　　通常Ｃｏ結晶の電子のスピン偏極から予想される磁気抵抗率は１４％程度。同グループが真空中で基板状にＣ６０とＣｏを徐々に積層させて作ったＣ６０‐Ｃｏ化合物の薄膜では、９０％に達した。原子力機構先端基礎研究センター極限環境場物質探索グループの松本吉弘博士研究員によると「ほぼ１００％に近い磁気抵抗率が得られたことは、薄膜に磁場をかけたときに電流が流れ、かけないときには全く流れないことを意味しています。デバイスでいえば０.１信号に相当するものです」という。

　　また、なぜこのようなことが起きたのかにについては、放射光を試料に照射し、Ｘ線の吸収量を測定した。磁場の方向を変えることによって物質中のスピンの大きさによってＸ線吸収強度に差が生まれることがわかった。こうした結果から「Ｃ６０‐Ｃｏ化合物に局在するスピンが、Ｃｏのナノ粒子間に流れる電子のスピンを大きく偏らせることで、大きな磁気抵抗効果を起こしているのではないか」としている。

　　この研究成果は、分子スピントロニクス材料の特性制御や機能設計の指針となるものとして注目される。「フラーレン化合物のスピンが重要であることがわかったことから、何とか室温で１００％のＴＭＲ効果の実現を目指していきたい。そのためにはＣｏ以外の遷移金属、ニッケルやマンガンなどで試していきたい」（科学、2月6日号1面）

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