The correlation between Spin Polarized Tunneling and Magnetic Moment in Co-Mn and Co-Fe Alloy Films

Understanding the spin polarization (P) has been an ongoing research challenge. The $Co_{1-x}Mn_x$ (x=0.27, 1) and $Co_{1-x}Fe_x$ (x=0, 0.5, 1) films were prepared using UHV-MBE system. For these films, the magnetic properties and spin polarization were investigated using SQUID and Meservey-Tedrow technique, respectively. Although measured P is uncorrelated to the bulk magnetic moment (M) in Co-Fe and Ni-Fe alloy films, it correlates with M in some alloys such as Co-Mn and Ni-Cu. The results can be understood by the tunneling currents made up of the hybridized sp-d electrons near the Fermi-energy level. Our work shows the feasibility to tailor new materials with large P values.

Co1-xFex와 Co1-xMnx 강자성 전이 합금 박막의 자기 모멘트와 터널 접합에 의한 스핀 편극치의 상관관계 연구

극초진공 하에서 제작한 다양한 전이자성합금 박막에 대해 (Co-Fe, Co-Mn) 그 자기적 특성과 함께 Meservey-Tedrow 방식으로 측정한 스핀 편극치를 비교 분석 하였다. 약 20 nm 두께의 제작된 시료들은 표면 효과가 우세하리라는 기대와는 반대로 거의 벌크와 유사한 자기적 특성을 보였다. CoFe 또는 NiFe의 경우와는 달리 CoMn 경우 즉 강자성과 반자성 금속의 합금의 경우, 그 스핀 편극치가 그 자기모멘트에 의존하는 경향을 관찰 하였다. 이는 페르미 에너지 준위에서 터널링 현상에 대해 중요한 역할을 하는 sp-편력전자들과 고립되어 있는 d-전자 간의 교환상호작용(exchange interaction)에 의한 영향으로 이해할 수 있다.