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[获奖主题]“MgO隧道元件巨隧道磁阻效应的实现及工业应用”

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　将厚度为几纳米或更小的极薄绝缘层（称为隧道势垒）夹在两个铁磁金属层之间的器件称为“磁性隧道结（MTJ）元件”。 MTJ元件的电阻根据两侧铁磁层的磁化方向是平行还是反平行而变化。这种现象称为隧道磁阻（TMR）效应，电阻的变化率（称为MR比）是应用中的性能指标。 TMR效应可应用于磁传感器元件和存储设备，因此它是利用电子自旋的电子学新领域“自旋电子学”中最重要的技术。

 

　研究小组组长汤浅和铃木教授基于理论预测进行了实验，即使用结晶氧化镁（MgO）代替传统的非晶态氧化铝（MR比为几个10％）作为隧道势垒可以获得极大的MR比，并于2004年在室温下实现了180％的巨大MR比。此外，2005年，我们与制造设备制造商合作，成功开发了结晶MgO-MTJ元件的量产技术。随后的产品开发利用了这种巨大的TMR效应，并于2007年作为硬盘（HDD）的磁头（MgO-TMR磁头）投入实际使用，为近年来HDD容量的急剧增加做出了重大贡献。此外，该技术有望为大容量非易失性存储器（MRAM）和微波振荡设备等下一代电子设备带来革命性的节能和更高的性能。