強磁性金属から有機電界発光分子へのスピン注入によるスピン偏極発光に関する研究

Research Project

Project/Area Number	17760009
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Applied materials science/Crystal engineering
Research Institution	Japan Advanced Institute of Science and Technology
Principal Investigator	仕幸英治北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 助手 (90377440)
Project Period (FY)	2005 – 2006
Project Status	Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help	¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000) Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 2005: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Keywords	スピンエレクトロニクス / 強磁性体 / 有機EL素子 / 磁場 / スピン注入 / トンネル障壁 / スピン拡散長 / スピン偏極発光
Research Abstract	近年,有機電界発光素子(有機EL素子)へのスピン注入の研究が非常に注目されている.本研究では,強磁性陰極を有する有機EL素子を作製し,スピン注入により,素子の発光層のスピン状態を制御することによる,スピン偏極発光を観測することを目的とした.本年度(18年度)の研究内容と成果を以下に示す. 1・試料作製前年度に引き続き,スピン偏極発光観測のための有機EL素子として,「ガラス基板/透明陽極(ITO)/ホール輸送層(TPD)/発光層(Al_<q3>)/トンネル障壁層(Al酸化層)/金属陰極M」という構成の素子を,スパッタリング装置および真空蒸着装置により作製した.金属陰極Mとして,強磁性体のFeおよび,比較のために非磁性体のAlを用いた.またスピン注入効果を検証するために,光励起による磁場中発光特性評価用の試料として「Si基板/金属M(FeもしくはAl)/発光分子膜(Al_<q3>)」を作製した. 2・特性評価・発光特性評価スピン偏極発光測定システムを用いて,各素子からのスピン偏極発光特性を評価した.一方,光励起による磁場中発光特性評価を行い,スピン注入効果の証拠を示した.各素子からの発光に対し,スピン偏極度の発光層膜厚依存性を解析することにより,Al_<q3>発光層のスピン拡散長は60nm以下である,と評価した. 以上の成果は,論文として公表した(11.研究発表).本内容に対し,第20回分子工学若手夏の学校(平成18年8月)において依頼講演を行なった.同様に,第54回応用物理学関係連合講演会(平成19年3月)において依頼講演を行なった.