Abstract
We have investigated tunneling magnetoresistance (TMR) properties of Fe/$Al_2O_3$/Co magnetic trilayer junctions sputtered on single-crystal Si (001) substrates. $Al_2O_3$ layers with thicknesses of 50~200 $\AA$ were deposited directly on the bottom ferromagnetic layer by a reactive rf sputtering. For comparsion, we prepared Pt/$Al_2O_3$/Pt tunnel junctions whose current-voltage (I-V) characteristics measured at 300 K indicated that reactively sputtered $Al_2O_3$ is a particularly good material for thin insulating barriers and allows us to form pinhole-free tunnel barriers. The magnetic tunnel junctions exhibit changes of tunnel resistance of about 0.1% at 300 K with an applied magnetic field and it was found that most junctions with Co as a top electrode have rather good I-V and TMR characteristics compared to those with Fe as a electrode. These results were discussed in relation to interfacial on the basis of those for Pt/$Al_2O_3$/Pt.
스파터링법으로 Si(001) 기판 위에 증착된 Fe(1000 $\AA$)/Al2O3(t$\AA$)/Co(1000$\AA$) 자기 삼층 접합들의 터널링 자기저항 성질을 연구하였다. 두께 t=50~200$\AA$의 Al2O3층을 반응성 rf 스파터링법으로 바닥 자성층위에 직접 증착하였다. 비교응 위해, Pt/Al2O3/Pt 터널링 접합을 제조하여 상온에서 전류.전압(I.V)특성을 측정한 결과, 확인한 비선형 nonmhic 거동을 나타내었다. 이로부터 반응성 스파터링된 Al2O3가 상온에서도 phnhole이 없는 휼룔한 절연 터널링 장벽을 형성함을 확인할 수 있었다. Fe/Al2O3/Co 자기 터널링 접합즐은 Pt/Al2O3/Pt 접합들에 비해 상당한 접합저항의 열화를 보였으며, 상온에서 대략 0.1%의 터널링 자기저항비를 나타내었다. Fe를 꼭대기 전극으로 하는 전극으로 하는 접합들에 비해, Co을 꼭대기 전극으로 하는 대부분의 자기 터널링 접합들이 보다 안정된 I.V 및 터널링 자기저항 특성을 보였다. 이러한 실험결과들을 자기 터널링 접합들의 계면구조와 관련지어,Pt/Al2O3/Ptwjq합과 비교하여 논의하였다.
