Large tunneling magneto-dielectric enhancement in Co(Fe)-MgF2 granular films by minor addition of Si
掲載日 2020年9月1日
発表者 Yang Cao(東北大学)、Nobukiyo KobayashiShigehiro Ohnuma、Hiroshi Masumoto(東北大学)
雑誌名等 Applied Physics Letters, 7, 117, 072904, 2020, 10. 1063/5. 0014137
概要

少量のSiを添加すると、Co-MgF2グラニュラー膜のトンネル磁気誘電(TMD)効果が大幅に向上することを見い出した。添加されたSiは、MgF2マトリックスに均一に分散し、CoとMgF2の間の相互拡散を阻害するため、Siを含まないCo-MgF2膜の場合と比較すると、磁化が増大する。その結果、理論的なフィッティングで示されるように、TMD比は(Δε' / ε’)が大幅に増大する。CoFe-MgF2膜にSiを添加すると、10kOeの磁場(H)の印加下で、10kHzで4.3%、200kHzで8.5%という高いΔε' / ε’を示し、弱い磁界(H=1kOe)でも2.1%の高い値を示す。
この結果は、ナノグラニュラー膜におけるTMD効果を高めるための、シンプルかつ効果的な方法を示し、高性能磁気誘電デバイスの開発に展望を開くものです。