物質・材料研究機構（ＮＩＭＳ）のトーマス・シャイケＮＩＭＳ特別研究員と介川裕章グループリーダーらは、６３１％の磁気抵抗変化比率を持つトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）素子を開発した。１５年ぶりに世界記録を更新した。ＴＭＲ素子は磁場によって素子の電気抵抗が変化する。磁気センサーや磁気抵抗メモリー（ＭＲＡＭ）の高度化につながる。

ＴＭＲ素子は磁性層の間に絶縁層を挟み、上下の磁化方向を入れ替えて抵抗を変化させる。今回、磁性層と絶縁層を単結晶材料で構成した。

磁性層のコバルト鉄合金はスパッタリング、絶縁層の酸化マグネシウムは電子線蒸着法で成膜した。絶縁層の下界面には厚さ０・６ナノメートル（ナノは１０億分の１）の金属マグネシウム層を挿入し、上界面は酸素を吹きつけ酸化させた。こうして絶縁層の元素が磁性層に侵入することを防いだ。

すると抵抗が室温で６３１％変化した。マイナス２６３度Ｃでは１１４３％の変化比率を示した。室温の最高記録は６０４％、実用素子は２００％以下にとどまっていた。大きな変化率を確保できると、磁気センサーの高感度化やＭＲＡＭの多値化が可能になる。