"垂直磁気異方性を示す磁化固定層と、MgOからなる中間層と、垂直磁気異方性を示す磁化自由層とをこの順で積層したトンネル磁気抵抗型のスピン注入型磁化反転素子構造を備え、前記スピン注入型磁化反転素子構造の上下に設けられた一対の電極を介して電流を供給されることにより前記磁化自由層の磁化方向を反転させるスピン注入型磁化反転素子であって、前記磁化自由層は、前記中間層と接し、遷移金属または遷移金属を含む合金からなる界面層と、Ta膜またはRu膜からなる緩衝層と、遷移金属または遷移金属を含む合金からなる磁性金属膜を含む主層と、をこの順で積層したことを特徴とするスピン注入型磁化反転素子。前記磁化自由層の前記主層は、遷移金属もしくは遷移金属を含む合金からなる前記磁性金属膜と、非磁性金属としてAu、Ag、Ru、Rh、Pd、Os、IrおよびPtから選択される1種の貴金属、または2種以上の貴金属の合金からなる前記非磁性金属膜と、を交互に積層した多層膜からなることを特徴とする請求項1に記載のスピン注入型磁化反転素子。前記磁化自由層の前記主層は、Co、FeおよびNiから選択される遷移金属またはCo、FeおよびNiから選択される遷移金属を含む合金からなる前記磁性金属膜と、非磁性金属としてPdおよびPtから選択される貴金属からなる前記非磁性金属膜と、を交互に積層した前記多層膜からなることを特徴とする請求項2に記載のスピン注入型磁化反転素子。前記磁化自由層の前記主層は、前記磁性金属膜と前記非磁性金属膜とを交互に積層した前記多層膜であって、当該多層膜の最下層に、前記磁性金属膜を構成する磁性金属と前記非磁性金属膜を構成する非磁性金属との合金からなる合金膜を設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載のスピン注入型磁化反転素子。請求項1ないし請求項4の何れか一項に記載のスピン注入型磁化反転素子を備え、前記スピン注入型磁化反転素子に入射した光を、前記磁化自由層の磁化方向を反転させることによりその偏光方向を変化させて出射する光変調素子。基板と、この基板上に2次元配列された複数の画素と、前記複数の画素から1つ以上の画素を選択する画素選択手段と、この画素選択手段が選択した画素に所定の電流を供給する電流供給手段と、を備えて、前記画素選択手段が選択した画素に入射した光の偏光方向を特定の方向に変化させて出射する空間光変調器であって、前記画素として、請求項7に記載の光変調素子を備える空間光変調器。スピン注入型磁化反転素子において磁化方向が変化する層である磁化自由層は、一般的に十数nm以下に制限されているため、スピン注入型磁化反転素子を光変調素子とすると偏光の向きの変化が極めて小さい非特許文献1。このため、この光変調素子を画素として用いた空間光変調器において、選択画素からの出射偏光の取り出し効率すなわち画素の選択性の向上が望まれていた。そこで、特許文献1、2に記載された光変調素子は、磁化自由層の磁性膜として遷移金属と貴金属との多層膜を用いて光変調度を向上させ、画素の選択性を向上させるとともに、非磁性の中間層として絶縁性のMgOを用いたTMR型構造として駆動電流の低減をしたが、さらなる駆動電流の低減が望まれていた。ここで、図7に示したようなTMR型構造のスピン注入型磁化反転素子において、駆動電流を低減させるには、スピン分極率の大きなΔ1バンド電子によるコヒーレントなトンネル構造を形成する必要がある。そのためには、絶縁性のMgOからなるトンネル障壁層である中間層152の結晶配向を001面とし、中間層152に接した磁化固定層151の界面層である第1界面層151bおよび中間層152に接した磁化自由層153の界面である第2界面層153bの結晶構造を体心立方格子bccの001面配向とする必要があることが知られている。これによって、第1界面層151b/中間層トンネル障壁層152/第2界面層153bからなる積層構造は、体心立方格子の001面配向したbcc001系の磁気トンネル接合となり、素子にコヒーレントな電流を流すことができるため、駆動電流を低減することができる。一方、磁化自由層153の主層153aに用いられる磁気光学効果の大きな、例えば、Co/Pt多層膜、Co/Pd多層膜などの磁性膜においては、Co、Pt、Pdは何れも面心立方格子fccであり、垂直磁気異方性を示す結晶構造はfcc111面配向である。したがって、前記した磁気トンネル接合のトンネル障壁層である中間層152から第2界面層153bにかけて、結晶構造をbcc001面配向からfcc111面配向へ転移する領域を形成しなければならないものの、fcc111面配向の影響が大きいため、bcc001面配向を良好に形成するのが難しかった。言い換えれば、トンネル障壁層を構成するMgOの001面配向が不十分であるという問題があった。本発明はこの問題に鑑み創案されたものであり、スピン注入型磁化反転素子の中間層におけるMgOの001面配向性を向上することを課題とする。前記した目的を達成するために、本発明のスピン注入型磁化反転素子は、垂直磁気異方性を示す磁化固定層と、MgOからなる中間層と、垂直磁気異方性を示す磁化自由層とをこの順で積層したトンネル磁気抵抗型TMR型のスピン注入型磁化反転素子構造を備え、スピン注入型磁化反転素子構造の上下に設けられた一対の電極を介して電流を供給されることにより磁化自由層の磁化方向を反転させるスピン注入型磁化反転素子であって、磁化自由層は、遷移金属または遷移金属を含む合金からなる界面層と、Ta膜またはRu膜からなる緩衝層と、磁性層である主層と、をこの順で積層して構成した。かかる構成によれば、スピン注入型磁化反転素子は、絶縁性材料であるMgOからなる中間層をトンネル障壁層とするTMR型のスピン注入型磁化反転素子を構成する。また、遷移金属または遷移金属を含む合金からなる金属層を、中間層と接する界面層として設けることにより、中間層のMgOと組み合わせてスピン注入型磁化反転素子にコヒーレントなトンネル電流を流し、磁化反転される層である磁化自由層の主層を磁化反転させるための駆動電流を低減する。ここで、中間層を構成するMgOは体心立方格子の001面配向の結晶構造をとる。一方、磁化反転される層である磁化自由層の主層は、遷移金属もしくは遷移金属を含む合金からなる磁性金属膜を含んで構成される磁性層であり、面心立方格子の111面配向の結晶構造をとる。TMR型のスピン注入型磁化反転素子の磁化反転のための駆動電流を低減するためには、MgOからなる中間層から界面層にかけて001面配向性を向上する必要がある。中間層に接する界面層と主層との間に挿入されたTa膜またはRu膜からなる緩衝層は、中間層から界面層にかけての001面配向と、主層の111面配向との間の緩衝層として機能し、中間層から界面層にかけての001面配向性を向上する。本発明のスピン注入型磁化反転素子は、磁化自由層の主層を、遷移金属もしくは遷移金属を含む合金からなる磁性金属膜と、非磁性金属としてAu、Ag、Ru、Rh、Pd、Os、IrおよびPtから選択される1種の貴金属、または2種以上の貴金属の合金からなる非磁性金属膜と、を交互に積層した多層膜で構成した。かかる構成によれば、磁化反転される層である磁化自由層の主層を構成する磁性金属膜と非磁性金属膜とを交互に積層した多層膜は、磁性体として一体的に動作し、大きな保磁力を得る。本発明のスピン注入型磁化反転素子は、磁化自由層の主層を、Co、FeおよびNiから選択される遷移金属またはCo、FeおよびNiから選択される遷移金属を含む合金からなる磁性金属膜と、非磁性金属としてPdおよびPtから選択される貴金属からなる非磁性金属膜と、を交互に積層した多層膜で構成した。かかる構成によれば、磁性金属膜と非磁性金属膜とをこのような好ましい材料の組み合わせから選択した多層膜は、より大きな保磁力を得る。本発明のスピン注入型磁化反転素子は、磁化自由層の主層を、磁性金属膜と非磁性金属膜とを交互に積層した多層膜であって、当該多層膜の最下層に、磁性金属膜を構成する磁性金属と非磁性金属膜を構成する非磁性金属との合金からなる合金膜を設けて構成した。かかる構成によれば、磁化反転される層である磁化自由層の主層を構成する磁性金属膜と非磁性金属膜とを交互に積層した多層膜は、磁性体として一体的に動作し、大きな保磁力を得る。本発明の光変調素子は、本発明にかかるスピン注入型磁化反転素子を光変調のために備えるように構成した。かかる構成によれば、光変調素子は、磁化自由層の磁化方向を反転させることで、スピン注入型磁化反転素子である光変調素子に入射した光を、磁気光学効果によりその偏光方向を変化させて出射する。本発明の空間光変調器は、基板と、この基板上に2次元配列された複数の画素と、画素選択手段と、電流供給手段とを備える空間変調器であって、画素として、本発明にかかる光変調素子を備えるように構成した。かかる構成によれば、空間光変調器は、画素として、光変調度の高いスピン注入型磁化反転素子を備える。この空間光変調器は、画素選択手段によって、複数の画素から1つ以上の画素を選択する。そして、空間変調器は、電流供給手段によって、この画素選択手段が選択した画素に所定の電流を供給する。これによって、空間光変調器は、画素選択手段が選択した画素に入射した光の偏光方向を特定の方向に変化させて出射する。本発明によれば、緩衝層の挿入によって中間層のMgOの001面配向を向上するため、磁化反転の駆動電流を低減することができる。本発明によれば、磁化反転される磁化自由層の保磁力が大きなスピン注入型磁化反転素子とすることができる。本発明によれば、磁化反転される磁化自由層の保磁力がより大きなスピン注入型磁化反転素子とすることができる。本発明によれば、磁化反転される磁化自由層の保磁力が大きなスピン注入型磁化反転素子とすることができる。本発明によれば、光変調のための磁化反転の駆動電流を低減した光変調素子とすることができる。本発明によれば、磁化反転の駆動電流を低減した光変調素子を画素として用いるため、安定した画素選択動作をする空間光変調器とすることができる。以下、本発明に係るスピン注入型磁化反転素子、光変調素子および空間光変調器を実現するための形態について、図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態に係るスピン注入型磁化反転素子は、光変調素子の形態をとるものである。本発明のスピン注入型磁化反転素子の構成および動作については、その実施形態である光変調素子を通して説明する。<第1実施形態>[光変調素子スピン注入型磁化反転素子]本発明の第1実施形態に係る光変調素子5は、図1に示すように、磁化固定層51、中間層52、磁化自由層53、保護層54の順に積層された構成であり、一対の電極である上部電極2と下部電極3とに上下で接続されて、膜面に垂直に電流が供給される。光変調素子5は、磁化方向が一方向に固定された磁化固定層51および磁化方向が反転可能な磁化自由層53を、絶縁性材料であるMgOからなる中間層52を挟んで備えたTMR型のスピン注入型磁化反転素子である。また、製造工程におけるダメージからこれらの層を保護するために、最上層に保護層54が設けられ、上部電極2と下部電極3とに挟まれた光変調素子5の外周には、絶縁部材6が充填されている。光変調素子5を構成する各層は、例えばスパッタリング法や分子線エピタキシーMBE法などの公知の方法で連続的に成膜されて積層され、電子線リソグラフィおよびイオンビームミリング法などで所望の平面視形状に加工される。磁化固定層51は、磁化方向が一方向に固定された磁性層であって、電流中の電子のスピンを弁別する機能をもつ。磁化固定層51は磁化自由層53と同方向の磁気異方性を持つことが望ましく、磁化自由層53に垂直磁気異方性を有する磁性膜を用いた場合は、磁化固定層51も垂直磁気異方性を有する磁性膜を用いる。本実施形態では、磁化固定層51および磁化自由層53は、垂直磁気異方性を有する磁性膜が用いられる。また、本実施形態における磁化固定層51は、磁化方向が一方向に固定された磁性層である主層51aと、中間層52に接する第1界面層51bと、が積層して構成される。磁化固定層51の主層51aは、垂直磁気異方性を有するCPP-GMR型素子やTMR型素子などの磁化固定層として公知の磁性材料にて構成することができ、その厚さは8~30nmとすることが好ましい。磁化固定層51の主層51aに用いる材料としては、Co、Fe、Niなどの強磁性の遷移金属、遷移金属と希土類金属との合金例えば、Tb-Fe-Co系、Tb-Fe系、Tb-Co系、Dy-Co系、Dy-Co-Fe系、Gd-Fe系、Gd-Co系、Gd-Fe-Co系の合金などや、遷移金属/貴金属系の多層膜例えば、Co/Pd多層膜、Fe/Pt多層膜、Co/Pt多層膜などや、遷移金属と貴金属との合金例えば、Co-Pt系、Co-Pd系、Fe-Pt系の合金などを挙げることができる。その他、Co/Ni多層膜、Co-Ni系合金/Pt多層膜、Mn-Bi系合金などがある。なお、前記遷移金属としては、Fe、Co、Niなどが好ましく、前記貴金属としては、Au、Ag、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Ptなどを挙げることができ、Pd、Ptが好ましく、希土類金属としては、Sm、Eu、Gd、Tbが好ましい。このなかで、膜厚が10~30nmのTb-Fe-Co合金膜が、より好ましい。この合金膜に含まれるTbによって磁化固定層51の主層51aの保磁力を大きな10kOe以上垂直磁化膜を形成することができるため、磁化固定層51の主層51aは、その磁化方向が外部磁場によって容易に変わらないようにすることができる。磁化固定層51の第1界面層51bは、Fe、CoおよびNiから選択される少なくとも1種の遷移金属またはこの遷移金属を含む合金からなり、膜厚は0.1~1nmの範囲とすることが好ましい。遷移金属を含む合金としては、例えばCo-Fe系、Co-Fe-B系、Ni-Fe系、Co-Fe-Si系の合金を挙げることができる。磁化固定層51の第1界面層51bは、磁化自由層53の第2界面層53bおよび中間層52を構成するMgOの001面配向の結晶と組み合わせて、光変調素子5にコヒーレントなトンネル電流を流すことができ、光変調素子5の磁化反転のための駆動電流を低減することができる。中間層52は、磁化固定層51と磁化自由層53との間に設けられ、磁化自由層53と磁化固定層51とを磁気的に分離するとともに、スピン偏極した電流を流すものである。中間層52は、TMR型素子を構成する光変調素子5におけるトンネル障壁層であり、絶縁性材料であるMgOマグネシアで構成される。中間層52は、このMgOの001面配向した結晶で形成され、その膜厚は0.5~3nm程度とすることができる。中間層52を構成するMgO膜は、RFイオンビームスパッタリング法などにより形成することができる。磁化自由層53は、スピン注入によって磁化方向が反転される層である。すなわち、上部電極2および下部電極3の間に電流が供給されることにより、これらの電極間に供給される電流の向きに応じて、注入される電子のスピンと磁化自由層53内の電子スピンとの相互作用により磁化自由層53内の磁化の向きが反転する。第1実施形態における磁化自由層53は、中間層52と接する第2界面層53bと、Ta膜またはRu膜からなる緩衝層53cと、スピン注入によって磁化方向が反転される磁性層である主層53aと、がこの順で積層されて構成される。また、本実施形態における主層53aは、磁性金属膜53a1と非磁性金属膜53a2とが交互に積層された多層膜によって構成される。磁性金属膜53a1としては、遷移金属または遷移金属を含む合金からなる磁性材料を用いることができ、好ましくは、Co、Fe、Ni、Co-Fe系合金を挙げることができる。また、非磁性金属膜53a2としては、貴金属を用いることができる。貴金属としては、Au、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、RuおよびOs、または2種以上のこれらの貴金属の合金などを用いることができ、好ましくはPtおよびPdを挙げることができる。多層膜としては、Co/Pt多層膜、Co/Pd多層膜、Fe/Pd多層膜、Co-Fe系合金/Pd多層膜、Fe/Pt多層膜などを挙げることができる。また、本実施形態では、磁化自由層53において磁化方向が反転される層である主層53aを、磁性金属膜53a1と非磁性金属膜53a2とが交互に積層した、例えば、Co/Pt多層膜とするものである。強磁性のCo膜と非磁性のPt膜とを交互に積層したCo/Pt多層膜とすることで、磁性体として一体的に動作し、保磁力を大きなものとすることができるため、このような多層膜で構成することが好ましい。また、例えば、主層53aをCo/Pt多層膜で構成した場合は、多層膜の最上層および最下層は、それぞれCo膜およびPt膜のいずれでもよいが、第2界面層53bを介して中間層52と隣接する最下層に磁性金属膜53a1であるCo膜を積層することが好ましい。中間層52と隣接する境界の層としてCo膜を配置することで当該境界でのスピン偏極率を高くして、中間層52を介して磁化自由層53に注入されるスピンによるスピントルクが増大するため、光変調素子5の磁化反転に要する電流を低減することができ、TMR型素子を構成する光変調素子5ではその電流を低減する効果が大きい。なお、磁化自由層53の主層53aは、このような多層膜に限定されず、単層膜であってもよい。単層膜としては、遷移金属または遷移金属を含む合金からなる磁性材料を用いることができる。遷移金属としては、例えば、Co、Fe、Niを挙げることができ、遷移金属の合金としては、例えば、Co-Fe-B系合金、Co-Fe系合金、Co-Fe-Si系合金、Co-Fe-Ge系合金など挙げることができる。また、遷移金属と非磁性金属である貴金属との合金や、遷移金属と希土類金属との合金など、磁気光学効果の大きな材料を用いることができる。ここで、希土類金属としては、Sm、Eu、Gd、Tbなどを挙げることができる。遷移金属と貴金属との合金としては、Co-Pt系合金、Co-Pd系合金、Fe-Pd系合金、Fe-Pt系合金などを挙げることができる。希土類金属と遷移金属との合金としては、Gd-Fe系合金、Gd-Co-Fe系合金、Gd-Co系合金、Tb-Fe-Co系合金などを挙げることができる。その他、Mn-Bi系合金、Mn/Bi多層膜、Pt-Mn-Sb系合金、Pt/Mn-Sb系合金多層膜などの磁気光学効果の大きな材料を用いることができる。また、主層53aとして、強磁性の遷移金属を含む合金を用いることで、磁化反転層としての保磁力を確保しつつ、飽和磁化を低下させて磁化方向を安定させることができる。このため、光変調度の安定した光変調素子を構成することができる。さらに、主層53aとして、遷移金属と希土類金属との多層膜を用いることができる。遷移金属と希土類金属との多層膜としては、Co/Gd多層膜、Fe/Gd多層膜、Co-Fe系合金/Gd多層膜、Co-Fe-B系合金/Gd多層膜、Co-Ni系合金/Gd多層膜のほか、これらの多層膜において、Gdに代えて、Gd-Fe系合金、Tb、Tb-Co系合金、Tb-Fe系合金、Tb-Fe-Co系合金を用いた多層膜を挙げることができる。磁化自由層53の主層53aの膜厚多層膜の場合は、多層膜を構成するすべての層の膜厚の合計は特に限定されるものではないが、主層53aの膜厚が薄すぎると保磁力が低下し、一方、厚すぎると垂直磁気異方性が劣化する。したがって、主層53aの膜厚は、1.5~15nm程度が好ましい。磁化自由層53の緩衝層53cは、001面配向したMgO膜からなる中間層52に接する第2界面層53bと、主層53aの最下層図1の例では、磁性金属膜53a1との間に挿入されたTa膜またはRu膜からなる層である。緩衝層53cは、第1界面層51b/中間層トンネル障壁層52/第2界面層53bで構成されるbcc001系の磁気トンネル接合と、主層53aを構成するfcc111系の磁性層とを良好に接続するための緩衝層として機能するものである。この緩衝層53cによって、中間層52から第2界面層53bにかけての001面配向が良好に形成される。これによって、光変調素子5にコヒーレントなトンネル電流を流すことができ、磁化反転のための駆動電流を低減することができる。緩衝層53cとして、Ta膜を用いる場合は、膜厚が薄すぎると、中間層52を構成するMgOの001面配向性を向上することができない。一方、膜厚が厚すぎると、第2界面層53bと主層53aとの間の静磁気的な結合が弱くなり、主層53aが多層膜の場合は、多層膜の磁化方向が一体的に変化しない。したがって、Ta膜の膜厚は、0.2~1.2nm程度とすることが好ましく、0.8~1.2nmとすることがより好ましい。また、緩衝層53cとして、Ru膜を用いる場合は、膜厚が薄すぎると、中間層52を構成するMgOの001面配向性を向上することができない。一方、膜厚が厚すぎると、第2界面層53bと主層53aとの間の静磁気的な結合が弱くなり、主層53aが多層膜の場合は、多層膜の磁化方向が一体的に変化しない。ここで、緩衝層53cとして、Ru膜を用いる場合は、金属中の伝導電子のスピンを介して行われる局在スピン同士の相互作用であるRKKY相互作用により、Ru膜の膜厚が薄いと、第2界面層53bと主層53aとの間を反平行に磁気的結合をし、膜厚が厚いと、両者を平行に磁気的結合をする。すなわち、緩衝層53cとしてRu膜を用いることにより、Ru膜に接する第2界面層53bと、主層53aとの間を磁気的に強く結合する効果を有するが、膜厚が厚すぎると、RKKY相互作用による磁気的結合が減衰する。このRKKY相互作用により、緩衝層53cとしてRu膜を用いる場合の膜厚は、Ta膜を用いる場合よりも厚くすることができ、0.2~1.5nm程度とすることが好ましく、0.5~1.5nmとすることがより好ましい。磁化自由層53の第2界面層界面層53bは、磁化固定層51の第1界面層51bと同様に構成することができる。第2界面層53bとしては、Fe、CoおよびNiから選択される少なくとも1種の遷移金属またはこの遷移金属を含む合金を用いることができ、膜厚は0.1~1nmの範囲とすることが好ましい。遷移金属を含む合金としては、例えばCo-Fe系、Co-Fe-B系、Ni-Fe系、Co-Fe-Si系の合金を挙げることができる。磁化自由層53の第2界面層53bは、磁化固定層51の第1界面層51bおよび中間層52を構成するMgOの001面配向の結晶と組み合わせて、光変調素子5にコヒーレントなトンネル電流を流すことができ、光変調素子5の磁化反転のための駆動電流を低減することができる。保護層54は、Ta、Ru、Cuの単層、または、Cu/Ta、Cu/Ruの2層などから構成される。なお、前記の2層構造とする場合は、いずれもCuを内側下層とする。保護層54の厚さは、1nm未満であると連続した膜を形成し難く、一方、10nmを超えて厚くしても、製造工程において磁化自由層53などを保護する効果がそれ以上には向上せず、その上、光変調素子5の上方からの入射光の透過光量を減衰させる。したがって、保護層54の厚さは1~10nmとすることが好ましい。上部電極2は、下部電極3と対になって光変調素子5の垂直方向に電流を流す役割を担う。上部電極2は、素子に電流を流すとともに、磁化自由層53より下部の層に光を透過させるためにITOIndiumTinOxide:インジウム-スズ酸化物、IZOIndiumZincOxide:インジウム-亜鉛酸化物、酸化スズSnO2、酸化アンチモン-酸化スズ系ATO、酸化亜鉛ZnO、フッ素ドープ酸化スズFTO、酸化インジウムIn2O3などの透明電極材料で構成される。下部電極3は、上部電極2と対になって光変調素子5の垂直方向に電流を流す役割を担う。光変調素子5を反射型光変調素子として用いる場合は、電気抵抗の低いCu、Auなどの金属を用いることができる。また、光変調素子5を透過型光変調素子として用いる場合は、上部電極2と同様に、ITO、IZOなどの透明電極材料を用いて構成することができる。また、光変調素子5を反射型光変調素子として用いる場合には、下部電極3として、fcc系材料であるCu、Auに代えて、bcc系材料であるTa、Ruを用いることにより、中間層52のMgO膜の結晶性を001面配向しやすくすることができる。なお、下部電極3の全部をTaやRuで構成せず、下部電極3の下層はCuまたはAuなどを用い、光変調素子5と隣接する上層のみTaまたはRuを用いるようにしてもよい。このとき、上層とするTa層またはRu層の膜厚は、50nm程度以上とすることが好ましい。絶縁部材6は、SiO2、SiN、SiN/SiO2多層膜、Al2O3などの絶縁材料からなり、後記する空間光変調器において、複数の光変調素子5を画素としてマトリクス状に配列したとき、上部電極2と下部電極3と間に配設される画素間の隙間を埋める部材である。絶縁部材6は、空間光変調器として複数の光変調素子5をマトリクス状に配列するように形成した後、スパッタリング法などにより前記した絶縁材料を堆積することにより形成することができる。[光変調素子の動作]ここで、光変調素子5の磁化反転の動作を、図2を参照して説明する。なお、図2において保護層54は図示を省略する。スピン注入型磁化反転素子である光変調素子5は、磁化自由層53内の電子のスピンと逆方向のスピンを持つ電子を注入することにより、すなわち電流を反対向きに供給することにより、磁化自由層53の磁化方向を反転スピン注入磁化反転、以下、適宜磁化反転というさせて、磁化固定層51の磁化方向と同じ方向または180°異なる方向にする。具体的には、図2aに示すように、上部電極2を、下部電極3を-にして、磁化自由層53側から磁化固定層51へ電流を供給すると、磁化自由層53の磁化は磁化固定層51の磁化方向と同じ方向になる。以下、この状態を光変調素子5の磁化が平行であるP:Parallelという。反対に、図2bに示すように、上部電極2を-、下部電極3をにして、磁化固定層51側から磁化自由層53へ電流を供給すると、磁化自由層53の磁化は磁化固定層51の磁化方向と逆方向になる。以下、この状態を光変調素子5の磁化が反平行であるAP:AntiParallelという。光変調素子5の磁化が平行、反平行の何れかの磁化を示していれば、その磁化を反転させる電流が供給されるまでは、磁化自由層53の保磁力Hcfにより磁化が保持される。このように、光変調素子5において磁化は保持されるため、光変調素子5に供給する電流としては、パルス電流のように、磁化方向を反転させる電流値に一時的に到達する電流を用いることができる。ただし、磁化自由層53の保磁力Hcfが大きくなって磁化固定層51の保磁力Hcpに近付くと、磁化反転に要する電流磁化反転電流が大きくなり、さらに磁化固定層51の保磁力Hcp以上になると、電流供給による磁化反転動作ができなくなる。そのため、保磁力Hcf、HcpがHcf<Hcpとなるように、好ましくはその差が500Oe以上となるように、磁化固定層51および磁化自由層53をそれぞれ構成する。光変調素子5に入射した光が磁性体である磁化自由層53で反射または回折して出射すると、カー効果磁気カー効果により、入射光はその偏光の向きが変化旋光する。さらに、図2a、bにそれぞれ示すように、磁化が平行、反平行な光変調素子5にそれぞれ入射した光は、磁化自由層53の磁化方向が180°異なるため、同じ大きさの旋光角すなわち磁化自由層53のカー回転角θk、-θk以下、θkは向きを示さず大きさのみを示す。で互いに逆方向に回転して出射する。そして、光変調素子5からの出射光は、その偏光の向きを供給される電流の向きに応じて変化させることで後記する空間光変調器などの画素として機能するため、偏光の変化すなわち旋光角の差となる磁化自由層53のカー回転角θkが大きいことが好ましい。カー効果の大きさは、入射光の波数ベクトルと磁性体の磁化ベクトルとのスカラー積に比例する。すなわち磁化自由層53のカー回転角θkは、光の入射角が磁化自由層53の磁化方向に平行に近いほど大きくなる。ここで、磁化自由層53および磁化固定層51が、膜面方向の磁化を有する面内磁気異方性と、光変調素子5の構造上、磁化方向に平行に近付けて光を入射させることが困難である。一方、磁化自由層53が膜面に垂直な方向の磁化を有する、すなわち垂直磁気異方性であれば、容易に磁化方向に平行に光を入射することができ、極カー効果により、大きなカー回転角θkが得られる。本実施形態に係る光変調素子5は、磁化固定層51および磁化自由層53を前記したように構成することで、垂直磁気異方性を有して大きなカー回転角θkとするものである。以上説明したように、第1実施形態に係る光変調素子5によれば、001面配向したMgOからなる中間層52と接する磁化自由層53の最下層である第2界面層53bと、磁化自由層53において磁化反転される層である主層53aとの間に、Ta膜またはRu膜からなる緩衝層53cを設けたため、第2界面層53bの001面配向性を向上することができる。このため、磁化反転電流を低減した光変調素子とすることができる。[空間光変調器、表示装置]空間光変調器および表示装置の第1実施形態次に、前記の本発明の第1実施形態に係る光変調素子5を画素に備える空間光変調器、およびこれを用いた表示装置の実施形態について、図3および図4を参照して説明する。なお、本明細書における画素とは、空間光変調器による表示の最小単位での情報明/暗を表示する手段を指す。本発明の第1実施形態に係る空間光変調器1は、基板7図4参照上に、図3に示すように2次元アレイ状に配列された画素4からなる画素アレイ40と、画素アレイ40から1つ以上の画素4を選択して駆動する電流制御部80を備える。なお、本明細書における平面上面は空間光変調器の光の入射面であり、空間光変調器1は画素4画素アレイ40に上方から入射した光を反射または回折してその光を変調して上方へ出射する反射型の空間光変調器である。図3に示すように、画素アレイ40は、平面視でストライプ状の複数の上部電極2、2、...と、同じくストライプ状で、平面視で上部電極2と直交する複数の下部電極3、3、...と、を備え、上部電極2と下部電極3との交点毎に1つの画素4を設ける。したがって、画素4は、空間光変調器1の光の入射面に、2次元アレイ状に配列されて画素アレイ40を構成する。本実施形態では、画素アレイ40は、5行×5列の25個の画素4からなる構成で例示される。なお、上部電極2と下部電極3は、適宜、両者をまとめて電極2,3と称する。そして、図3および図4に示すように、画素4は、当該画素4における一対の電極としての上部電極2および下部電極3と、これらの電極2、3に上下から挟まれた光変調素子5を備える。また、図4において、光変調素子5の保護層54図1参照は図示を省略する。また、隣り合う上部電極2、2間、光変調素子5、5間、および下部電極3、3間は、絶縁部材6で埋められている。図3に示すように、電流制御部80は、上部電極2を選択する上部電極選択部82と、下部電極3を選択する下部電極選択部83と、これらの電極選択部82、83を制御する画素選択部画素選択手段84と、電極2、3に電流を供給する電源電流供給手段81と、を備える。これらはそれぞれ公知のものでよく、光変調素子5を磁化反転させるために適正な電圧電流を供給するものとする。上部電極選択部82は、上部電極2の1つ以上を選択し、下部電極選択部83は、下部電極3の1つ以上を選択し、それぞれに電源81から所定の電流を供給させる。画素選択部84は、例えば図示しない外部からの信号に基づいて画素アレイ40の特定の1つ以上の画素4を選択し、選択した画素4に接続する電極2、3を電極選択部82、83に選択させる。電源81は、選択した画素4に備えられる光変調素子5を磁化反転させるために適正な電圧電流を供給する。このような構成により、特定の画素4が選択され、この画素4の光変調素子5に、所定の電流が供給されて磁化反転させる。なお、図3において、電源81は、電極2、3のそれぞれ一端に電極選択部82、83を介して接続されているが、両端に接続されていてもよい。両端に接続されることにより、応答速度を上げ、画素間の動作ばらつきも低減できる。空間光変調器1の画素4の構成の詳細を図3および図4を参照して説明する。上部電極2は、図4に示すように光変調素子5の上に配され、図3に示すように横方向に帯状に延設される。1つの上部電極2は、横1行に配置された複数の画素4、4、...のそれぞれの光変調素子5に電流を供給する。一方、下部電極3は、光変調素子5の下に配され、縦方向に帯状に延設される。1つの下部電極3は、縦1列に配置された複数の画素4、4、...のそれぞれの光変調素子5に電流を供給する。上部電極2は、光変調素子5の入射光および出射光を遮らないように透明電極材料で構成される。一方、下部電極3は導電性の優れた電極用金属材料で構成される。光変調素子5は、図3に示すように、平面視で上部電極2と下部電極3の重なる部分に配され、この電極2、3に上下から挟まれて接続されている。光変調素子5の平面視形状は、本実施形態においては正方形であるが、これに限定されるものではない。また、1個の画素4につき1個の光変調素子5が配されているが、例えば1つの画素4に面方向で1×3個、2×2個などの複数の光変調素子5を備えてもよい。上部電極2は、光が透過するように透明電極材料で構成される。透明電極材料は、例えば、インジウム亜鉛酸化物IndiumZincOxide:IZO、インジウム-スズ酸化物IndiumTinOxide:ITO、酸化スズSnO2、酸化アンチモン-酸化スズ系ATO、酸化亜鉛ZnO、フッ素ドープ酸化スズFTO、酸化インジウムIn2O3などの公知の透明電極材料からなる。特に、比抵抗と成膜の容易さとの点からIZOが最も好ましい。これらの透明電極材料は、スパッタリング法、真空蒸着法、塗布法などの公知の方法により成膜される。電極配線を透明電極材料で構成する場合、電極とこの電極に接続する光変調素子5との間に金属膜を設けることが好ましい。すなわち透明電極材料で構成された上部電極2においては、光変調素子5との間の下地層として金属膜を積層することが好ましい図示せず。光変調素子5との間に金属膜を介在させることで、電極用金属材料より抵抗が大きい透明電極材料からなる上部電極2においても、上部電極2-光変調素子5間の接触抵抗を低減させて応答速度を上げることができる。下地層を構成する金属としては、例えば、Au、Ru、Ta、またはそれらの金属の2種以上からなる合金などを用いることができ、これらの金属はスパッタリング法などの公知の方法により成膜される。そして、下地層とその上の層すなわち透明電極との密着性をよくして接触抵抗をさらに低減するため、下地層となる金属膜は、透明電極材料と連続的に真空処理室にて成膜されることが好ましい。下地層の厚さは、1nm未満であると連続した膜を形成し難く、一方、10nmを超えると光の透過量を低下させる。したがって、下地層の好ましい厚さは1~10nmである。下部電極3は、例えば、Cu、Al、Au、Ag、Ta、Crなどの金属やその合金のような一般的な電極用金属材料からなる。そして、スパッタリング法などの公知の方法により成膜、フォトリソグラフィ、およびエッチングまたはリフトオフ法などによりストライプ状に加工される。基板7は、例えば表面を熱酸化したSi基板、サファイア基板、ガラス基板などの公知の基板が適用できる。絶縁部材6は、隣り合う上部電極2、2間図4では不図示、光変調素子5、5間、および下部電極3、3間に配され、例えば、SiO2やAl2O3などからなる。空間光変調器の製造方法次に、図3および図4に示す空間光変調器1の画素4画素アレイ40の製造方法について、その一例を説明する。まず、下部電極3を形成する。基板7の表面に、金属電極材料をスパッタリング法などにより成膜し、フォトリソグラフィなどによりストライプ状に形成して下部電極3とする。そして、下部電極3、3間にSiO2などの絶縁膜絶縁部材6となるを堆積させる。次に、光変調素子5を形成する。下部電極3および絶縁部材6の上面に、連続して、磁化固定層51、中間層52、磁化自由層53、保護層54を、例えばスパッタリング法や分子線エピタキシーMBE法などの公知の方法で、連続的に成膜、積層する。これらの層を電子線リソグラフィおよびイオンビームミリング法などにより前記平面視形状に成形加工して、光変調素子5とする。前記成形加工においてマスクとしたレジストを残した状態で、絶縁膜を成膜して、光変調素子5、5間隣り合う画素4、4間におけるものを含むに堆積させ、レジストをその上の絶縁膜ごと除去リフトオフして絶縁部材6とする。あるいは、光変調素子5に成形加工した後レジストを除去して、絶縁膜を成膜して光変調素子5、5間に堆積させ、エッチングやCMPChemicalMechanicalPolishing:化学機械研磨などにより光変調素子5の上の絶縁膜を除去してもよい。次に、上部電極2を形成する。光変調素子5および絶縁部材6の上面に、下地層としての金属膜、透明電極材料を連続して成膜し、下部電極3と直交するストライプ状に形成して上部電極2とする。最後に、上部電極2、2間に絶縁部材6を堆積して、画素4画素アレイ40とする。表示装置および空間光変調器の画素選択の動作次に、空間光変調器1の画素選択の動作を、この空間光変調器1を用いた表示装置10として、図4を参照して説明する。電極2、3は、前記の通り、電流制御部80に接続される。また、図4に示すように、本実施形態に係る表示装置10においては、空間光変調器1の画素4画素アレイ40の上方に、画素アレイ40に向けて光を照射する光源91と、光源91から照射された光を画素アレイ40に入射する前に偏光とする入射偏光フィルタPF1と、画素アレイ40で反射または回折して出射した光から特定の向きの偏光のみを透過する出射偏光フィルタPF2と、出射偏光フィルタPF2を透過した光を検出する検出器画像表示手段93とが配置される。光源91は、例えばレーザー光源、およびこれに光学的に接続されてレーザー光を拡大するビーム拡大器、さらに拡大されたレーザー光を平行光とするレンズなどで構成することができる。光源91から照射された入射光は様々な偏光成分を含んでいるので、これを画素アレイ40の手前の入射偏光フィルタPF1を透過させて、1つの偏光成分の光とする。以下、1つの偏光成分の光を偏光と称する。この偏光入射偏光は、画素アレイ40のすべての画素4に所定の入射角で入射する。それぞれの画素4において、入射偏光は、上部電極2を透過して光変調素子5に入射し、光変調素子5の磁化自由層53で反射または回折して出射偏光として出射し、再び上部電極2を透過して画素4から出射する。それぞれの画素4から出射したすべての出射偏光は、出射偏光フィルタPF2に到達する。出射偏光フィルタPF2は、特定の偏光、ここでは入射偏光に対して角度θap旋光した偏光のみを透過させ、この透過した出射偏光が検出器93に入射される。偏光フィルタPF1、PF2はそれぞれ偏光板などであり、検出器93はスクリーンなどの画像表示手段である。あるいは、検出器93はカメラなどの撮像手段としてもよい。前記したように、光変調素子5はスピン注入型磁化反転素子であり、電極2、3から供給される電流の向きに応じて磁化反転して、磁化自由層53で反射または回折した偏光を、互いに反対向きに旋光させる図2a、b参照。磁化が平行、反平行である光変調素子5における旋光角をそれぞれθp,θapと表し、磁化自由層53のカー回転角をθkとすると、θp=θk、θap=-θkとなり、電極2、3からの電流の向きにより光変調素子5からの出射光の偏光の向きの差すなわち旋光角の差θp-θapは2θkとなる。あるいは、光変調素子5に入射した偏光が、磁化自由層53、中間層52、磁化固定層51を透過し、下部電極3の上面で反射または回折して、再び磁化固定層51、中間層52、磁化自由層53を透過して出射する構成であってもよい。この場合は、磁性体である磁化自由層53および磁化固定層51を透過することで、ファラデー効果により、偏光はその向きが、磁化自由層53および磁化固定層51のそれぞれの所定の角度旋光角に回転旋光する。ただし、磁化固定層51の磁化方向は一定であるので、光変調素子5からの出射光の偏光の変化は磁化自由層53のファラデー回転角θFによって決定される。出射光は磁化自由層53を2回透過しているので、旋光角の差θp-θapは4θFとなる。入射偏光に対して角度θap旋光した図4の左右両端の画素4、4からのそれぞれの出射偏光は、出射偏光フィルタPF2を透過して検出器93に到達するので、この画素4は明るく白く検出器93に表示される。一方、中央の画素4からの出射偏光は、出射偏光フィルタPF2で遮られるので、この画素4は暗く黒く、検出器93に表示される。このように、画素毎に明/暗白/黒を切り分けられ、電流の向きを切り換えれば明/暗が切り換わる。なお、空間光変調器1の初期状態としては、例えば全体が白く表示されるように、すべての画素4の光変調素子5の磁化を反平行にするべく、上部電極2のすべてを-、下部電極3のすべてをにして、上向きの電流を供給すればよい。ここで、磁化自由層53のカー回転角θkおよびファラデー回転角θFは、前記したように光の入射角が磁化自由層53の磁化方向に近いほど大きい。したがって、入射角は膜面に垂直すなわち0°とすることが旋光角の差θp-θapを最大にする上で望ましいが、このようにすると出射偏光の光路が入射偏光の光路と一致する。そこで、入射角を少し傾斜させて、出射偏光フィルタPF2および検出器93、光源91および入射偏光フィルタPF1が、それぞれ入射偏光および出射偏光の光路を遮らない配置となるようにする。具体的には、偏光の入射角は5°~30°とすることが好ましい。または、入射角0°として、入射偏光フィルタPF1と画素アレイ40との間にハーフミラーを配置して、出射偏光のみを側方へ反射させてもよい。この場合、出射偏光フィルタPF2および検出器93は画素アレイ40の側方に配置する。空間光変調器の変形例なお、第1実施形態に係る空間光変調器において、上下を入れ替えた構成として基板側から入射する反射型の空間光変調器としてもよい図示せず。すなわち、下部電極を透明電極材料で、上部電極を電極用金属材料でそれぞれ構成して、下方から入射した光が下部電極を透過して光変調素子5または上部電極で反射または回折して再び下部電極を透過して出射する。この場合、下部電極は上部電極を透明電極材料で構成した場合と同様に、光変調素子5との間に金属膜である下地層を設けて接触抵抗を低減させることが好ましい。また、光変調素子5は磁化固定層51と磁化自由層53の位置を入れ替えて積層する。さらに、基板は、下方から画素4に光を入射させて、再び画素4から出射した光がさらに下方へ照射されるように、透明な基板材料、例えば、SiO2、Al2O3、MgOなどからなる。このような構成の空間光変調器は、画素アレイ40の上下表裏を反転させて基板側を光源91などに向けて配置することで、表示装置10図4参照に用いることができる。空間光変調器および表示装置の第2実施形態次に、図5を参照して、空間光変調器および表示装置の第2実施形態について説明する。図4に示した第1実施形態の空間光変調器1および表示装置10は、空間光変調器を反射型に構成し、その空間光変調器を用いて表示装置を構成したものである。これに対して、図5に示した第2実施形態の空間光変調器1Aは、空間光変調器を透過型に構成し、この空間光変調器1Aを用いて表示装置10Aを構成するものである。なお、第1実施形態の空間光変調器1および表示装置10と同じ構成については、同じ符号を付して説明は適宜省略する。図5に示すように、第2実施形態の空間光変調器1Aは、上部電極2および下部電極3Aをともに透明電極材料で構成して、透過型の空間光変調器1Aとする。このとき、基板7Aは、上方から画素4Aを透過した光がさらに下方へ照射されるように、SiO2、Al2O3、MgOなどの透明な基板材料からなる。また、光変調素子5は磁化固定層51と磁化自由層53の位置を入れ替えて積層してもよい。このような空間光変調器1Aを用いた表示装置10Aにおいては、光源91および入射偏光フィルタPF1は画素アレイ40Aの直上に、出射偏光フィルタPF2および検出器93は、画素アレイ40Aの直下にそれぞれ配置し、入射角0°とすることができる。また、空間光変調器1Aは、画素アレイ40Aの上下を反転させて表示装置10Aに配置されてもよい。第2実施形態の空間光変調器1Aおよび表示装置10Aの動作は、第1実施形態の空間光変調器1および表示装置10において、光変調素子5による主としてカー効果による変調を受ける反射光または回折光に代えて、光変調素子5によるファラデー効果による変調を受ける透過光を出射偏光とするほかは同様であるので、説明は省略する。以上説明したように、本発明の各実施形態およびその変形例に係る空間光変調器によれば、駆動電流を低減したスピン注入型磁化反転素子である光変調素子を画素として用いるため、安定した画素選択動作をする空間光変調器とすることができる。また、かかる空間変調器を用いた表示装置は、鮮明でばらつきの少ない画像を表示することができる。以上、本発明のスピン注入型磁化反転素子、光変調素子、空間光変調器および表示装置を実施するための各実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。例えば、スピン注入型磁化反転素子の磁化自由層は、磁化反転させる電流が供給されるまではその磁化方向を保持するという磁化方向のメモリ効果を利用して、スピン注入型磁化反転素子をメモリ素子として利用することができる。<光変調素子の変形例>[光変調素子スピン注入型磁化反転素子]次に、図6を参照して、本発明における光変調素子の第1実施形態の変形例について説明する。第1実施形態図1参照と同一の要素については同じ符号を付し、説明を省略する。図6に示すように、本発明の変形例に係る光変調素子5Aは、磁化固定層51、中間層52、磁化自由層53A、保護層54の順に積層され、磁化自由層53Aを備えること以外は第1実施形態に係る光変調素子5と同じ構成のスピン注入型磁化反転素子であり、磁化反転動作および入射光の旋光も同様である。本変形例における光変調素子5Aの磁化自由層53Aは、図1に示した第1実施形態における光変調素子5の磁化自由層53において、磁性金属膜53a1と非磁性金属膜53a2を交互に積層してなる多層膜からなる主層53aに代えて、緩衝層53cと接する多層膜の最下層を合金膜53a3とした主層53Aaを用いて構成したものである。合金膜53a3は、磁性金属膜53a1を構成する磁性金属と、非磁性金属膜53a2を構成する非磁性金属との合金を用いて構成する。磁性金属膜53a1および非磁性金属膜53a2としては、第1実施形態で用いることができる材料と同じであるので、説明は省略する。このように、磁化自由層53Aにおける多層膜からなる主層53Aaの最下層を、多層膜の他の層を構成する磁性金属と非磁性金属との合金としても、第2界面層53bの001面配向を向上することができる。本変形例の光変調素子5Aの動作は、図1に示した第1実施形態の光変調素子5と同様であるので、説明は省略する。また、図3ないし図5に示した空間光変調器および表示装置において、図1に示した第1実施形態の光変調素子5に代えて、本変形例の光変調素子5Aを用いても空間光変調器および表示装置を構成することができ、その動作も同様であるので、説明は省略する。本発明の効果として中間層のMgOの001面配向の強さを確認するために、実施例1として、図1に示した構造の本発明の第1実施形態に係る光変調素子のサンプルを、実施例2として、図6に示した構造の本発明の第1実施形態の変形例に係る構成の光変調素子のサンプルを、比較例として、図7に示した構造の従来技術の光変調素子のサンプルを作製し、それらのX線回折パターンを測定した。実施例1、実施例2および比較例における光変調素子のサンプルの各層の構成材料および膜厚を表1に示す。まず、実施例1、実施例2および比較例のサンプルに共通する構成について説明する。基板は厚さ300nm程度の熱酸化膜付きのSi基板を用いた。下部電極は、膜厚が50nmのTa膜上に膜厚が3nmのRu膜を積層して形成した。磁化固定層は、主層を膜厚が30nmのTb-Fe-Co系合金膜とし、第1界面層を膜厚が1.2nmのCo-Fe-B系合金膜で形成した。中間層は、膜厚が30nmのMgO膜を形成した。なお、中間層であるMgO膜の膜厚は、素子としては1nm程度が好ましいが、X線回折におけるX線感度を向上して、MgO膜の001面配向性を確認しやすくするため、膜厚を厚く形成した。また、磁化自由層の第2界面層は、膜厚が0.6nmのCo-Fe-B系合金膜で形成した。磁化自由層の緩衝層および主層は、それぞれのサンプルで構成が異なるため後記する。保護層は、膜厚が1.8nmのTa膜上に、膜厚が2nmのPt膜を積層して形成した。上部電極は、膜厚が350nmのIZO膜で形成した。磁化自由層の緩衝層は、実施例1および実施例2では、膜厚が1nmのTa膜で形成した。なお、比較例では、緩衝層は形成しない。実施例1では、磁化自由層の主層は、膜厚が0.3nmのCo膜と膜厚が1.5nmのPt膜とを、最下層をCo膜として、交互に合計で5層を積層して形成した。実施例2では、磁化自由層の主層は、最下層を膜厚が1.2nmの、組成がそれぞれ50atのCo-Pt合金膜とし、さらに膜厚が1.5nmのPt膜と膜厚が0.3nmのCo膜とを交互に合計で4層を積層して形成した。比較例では、磁化自由層の主層は、膜厚が0.3nmのCo膜と膜厚が1.5nmのPt膜とを、最下層をPt膜として、交互に合計で6層を積層して形成した。なお、中間層のMgO膜および上部電極のIZO膜は、RFイオンビームスパッタリング法により製膜した。それ以外の膜は、DCイオンビームスパッタリング法により製膜した。また、何れのサンプルも真空中で300度の熱処理を行った。図8に、実施例1、実施例2および比較例として作製した光変調素子のサンプルのX線回折パターンのプロファイル示す。なお、X線源はCuKαを用いた。図8に示すように、bcc系のTa膜の110面、fcc系のPt膜の111面、およびMgO膜の002面のピークが、各サンプルで観測された。MgO膜の002面は、MgO膜の001面に平行な面であり、X線回折測定では、消滅則によりMgO膜の001面は観測されず、MgO002面が観測される。したがって、実施例1および実施例2ともに、比較例に比べてMgO膜の002面のピーク強度が増大しており、MgO膜の001面配向性が向上していることを示している。すなわち、緩衝層としてTa膜を挿入した効果があることを示している。"