TMRの原理に関する質問

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa5082032.html

ここで一度質問させて頂いたのですが、よく分からなくなったのでもう一度再質問させて下さい。

http://ir.library.osaka-u.ac.jp/metadb/up/LIBLTC …

上記の4ページ目の強磁性体の状態密度の図を見て頂きたいのですが、
(a)図では確かにマジョリティスピンの方が状態密度は大きくなっているのですが、(c)の図ではマイノリティスピンとほぼ同じ大きさになっています。
ということは(a)図ではたまたま状態密度が大きくなった位置にフェルミ準位がきたためにTMR原理は可能になると思いますが、
磁化度によっては、(c)の図のように状態密度が大きくなった位置にフェルミ準位がこない場合にもあるわけで、そういう場合にはTMRは出来ないことになるのですが、
これはどうやって回避しているのでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： kenojisan 回答日時： 2009/07/06 11:29

前回回答させていただいた者です。

まず、伝導に寄与する（TMRにも寄与する）電子のエネルギーは、室温ではフェルミ面近傍、なので厳密にフェルミ面のみでは無いですが、参照されている図(c)のように極端に状態密度の極大部分からはずれていると確かに話は違ってきます。
実際に、磁性金属で有っても、伝導電子のスピン偏極率（伝導に寄与する電子のマジョリティスピン偏り度）が低い物質が有ります。このような場合には、TMR効果は小さくなってしまって、材料としては使えません。
大きなTMRの値を得るためには、
１．伝導電子のスピン偏極率が高い物質を選ぶ
２．期待どおりの磁化変化を起こし、TMR効果以外の余計な散乱を起こさない理想的なTMR構造を構成出来る、磁性金属、障壁材料、磁気固定材料の組み合わせを選ぶ。
３．穴の無い綺麗なトンネル構造を作る作製技術の開発
などが必要となってきます。
また、用途によっても違いますが、実用化するにはTMR効果の大きさ以外にも素子全体の電気抵抗値や安定性など種々の必要特性が有りますので、実用化には膨大な材料研究が求められています。