C_(60)-Coダラニュラー薄膜中におけるCoナノ粒子の電気磁気効果による巨大な磁気抵抗効果

摘要

C_(60)-Coダラニュラー薄膜はC_(60)マトリクス中に単磁区構造を持つCo微粒子が分散した構造をした超常磁性体である。これまで、C_(60)-Coダラニュラー薄膜の電気伝導特性や磁気輸送特性について、Co微粒子やC_(60)/Co界面に関する様々な研究がされてきた。それぞれのCo粒子は粒子の小ささ故に大きな帯電エネルギーを有しており、それよりエネルギーが低い電子の伝導を阻害する。これをクーロンブロッケード(CB)効果と呼ぶ。我々は、C_(60)-Coグラニュラー薄膜においてCBの外部磁場による閾値電圧のシフトとヒステリシスを観測し、低温で100万％を超える磁気抵抗効果を得た。この現象を反強磁性結合した二粒子ボトルネックモデルにより説明し、モデルの妥当性について磁化曲線の面から検証した。%C_(60)-Co granular film is a film where Co nanoparticles are dispersed in C_(60) matrix. Various researches on magnetoresistance of the C_(60)-Co granular films have been intensively investigated, and it has been clarified that the Coulomb blockade effect of the Co nanoparticles and the higher order co-tunneling effect took place in the system. In this study, we found huge magnetoresistance of 1,400,000 % in the C_(60)-Co granular film and confirmed that the finding is attributed to a novel magnetoelectric effect of the Co nanoparticles, where electric and magnetic fields can individually control the resistance of the system.