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Light induced room temperature magnetoresistance oscillation in ferromagnetic oxide semiconductor

Research Project

Project/Area Number 19686021
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

FUKUMURA Tomoteru  Tohoku University, 金属材料研究所, 講師 (90333880)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥21,450,000 (Direct Cost: ¥16,500,000、Indirect Cost: ¥4,950,000)
Fiscal Year 2008: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2007: ¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Keywords電子・電気材料 / 光物性 / 磁性 / 半導体物性 / スピンエレクトロニクス
Research Abstract

強磁性半導体CoドープTiO2の高品質アナターゼ型試料の作製により、常磁性-強磁性の相境界の電子濃度を決定し、キュリー温度が約600 Kときわめて高温であることを明らかにした。バンド間遷移を誘起する紫外光励起では電子濃度の増加は微小で顕著な磁気伝導の変化は見られなかったが、強電界効果による電子ドーピングの結果、室温での異常ホール効果が増加した。これは強磁性が電子キャリアの媒介であることの直接的な証拠であり、室温で電気的に強磁性を制御できた応用上も極めて重要な成果である。

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (62 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (48 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results)

  • [Journal Article] Co-doped TiO_2 films grown on glass: room-temperature ferromagnetism accompanied with anomalous Hall effect and magneto-optical effect・・2009

    • Author(s)
      T. Yamasaki, T. Fukumura, Y. Yamada, M. Nakano, K. Ueno, T. Makino, M. Kawasaki
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett. Vol.94, No.102515

      Pages: 1-3

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    • Author(s)
      T. Yamasaki, T. Fukumura, Y. Yamada, M. Nakano, K. Ueno, T. Makino, M. Kawasaki
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett. 94

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  • [Journal Article] Room temperature ferromagnetic semiconductor rutile Ti_<1-x>Co_xO_2-・ epitaxial thin films grown by sputtering method2008

    • Author(s)
      T. Yamasaki, T. Fukumura, M. Nakano, K. Ueno, M. Kawasaki
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express Vol.1, No.111302

      Pages: 1-3

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  • [Journal Article] Anomalous Hall effect in anatase Ti_<1-x>Co_xO_2-・ above room temperature2008

    • Author(s)
      K. Ueno, T. Fukumura, H. Toyosaki, M. Nakano, T. Yamasaki, Y. Yamada, M. Kawasaki
    • Journal Title

      J. Appl. Phys. Vol.103, No. 07D114

      Pages: 1-3

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    • Author(s)
      T. Yamasaki, T. Fukumura, M. Naka no. K. Ueno, M. Kawasaki
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express 1

    • NAID

      10025083086

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    • Author(s)
      T. Fukumura, H. Toyosaki, K. Ueno, M. Nakano, T. Yamasaki, M. Kawasaki
    • Journal Title

      Springer Proc.

      Pages: 87-92

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      K. Ueno, T. Fukumura, H. Toyosaki, M. Nakano, T. Yamasaki, Y. Yamada, M.Kawasaki
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      T. Fukumura, H. Toyosaki, K. Ueno, M. Nakano, T. Yamasaki, M. Kawasaki
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      Jpn. J. Appl. Phys. Vol.46

    • NAID

      40015511974

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    • NAID

      40015511974

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  • [Presentation] 光照射によるTi_<1-x>Co_xO_2の電子状態変化II2009

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      山下直飛人、須田山貴亮、田久保耕、溝川貴司、山田良則、豊崎秀海、福村知昭、川崎雅司
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      東京都豊島区
    • Year and Date
      2009-03-30
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  • [Presentation] 酸化物基板上へのステアリン酸SAMの形成2009

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      郡司遼佑、平賀広貴、中野匡規、大友明、牧野哲征、福村知昭、川崎雅司
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      2009年春季 第56回応用物理学関係連合講演会
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      茨城県つくば市
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      2009-03-30
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  • [Presentation] アナターゼ型Ti_<1-x>Co_xO_2-・の異常ホール効果の電界制御2009

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      山田良則、上野和紀、福村知昭、中野匡規、下谷秀和、岩佐義宏、川崎雅司
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      2009年春季 第56回応用物理学関係連合講演会
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      茨城県つくば市
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      山下直飛人、須田山貴亮、田久保耕、溝川貴司、山田良則、豊崎秀海、福村知昭、川崎雅司
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      日本物理学会第64回年次大会
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      東京都豊島区
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      2009-03-30
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      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
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      茨城県つくば市
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      山田良則、上野和紀、福村知昭、中野匡規、下谷秀和、岩佐義宏、川崎雅司
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      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
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      茨城県つくば市
    • Year and Date
      2009-03-30
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  • [Presentation] Self-assembled stearic acid monolayer on oxide surfaces2009

    • Author(s)
      R. Y. Gunji, H. Hiraga, M. Nakano, A. Ohtomo, T. Makino, T. Fukumura, M. Kawasaki
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      The Annual PD/RA Research Presentations (FY2008) of the Global COE Program: Materials Integration International Center of Education and Research
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
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      2009-03-09
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  • [Presentation] Selfassembled stearic acid monolayer on oxide surfaces2009

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      R. Y. Gunji, H. Hiraga, M. Nakano, A. Ohtomo, T. Makino, T. Fukumura, M. Kawasaki
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      The Annual PD / RA Research Presentations (FY 2008) of the Global COE Program : Materials Integration Intemat ional Center of Education and Research
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      宮城県仙台市
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      2009-03-09
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  • [Presentation] XMCD study of ferromagnetic semiconductor anatase Ti_<1-x>Co_xO_2-δ thin films2009

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      F. H. Chang, L. Lee, H. J. Lin, D. J. Huang, C. T. Chen, Y. Yamada, K. Ueno, T. Fukumura, M. Kawasaki
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      AIST-RIKEN Joint WS on "Emergent Phenomena of Correlated Materials"
    • Place of Presentation
      沖縄県名護市
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  • [Presentation] Self-assembled octadecanoic acid monolayer on oxide surfaces2009

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      Tohoku - NTU Research Student Workshop on Materials Integration for Health, Energy & Better Environment
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      宮城県仙台市
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      2009-02-11
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      宮城県仙台市
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      2009-02-11
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  • [Presentation] CoドープTiO_2の強磁性制御にむけて2009

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      福村知昭, 山田良則, 山崎高志, 中野匡規, 上野和紀, 牧野哲征, 川崎雅司
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      第13回半導体スピン工学の基礎と応用(PASPS-13)
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
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      2009-01-27
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  • [Presentation] Conducting polymer/polar molecular layer/Nb:TiO_2 Schottky junctions toward oxide electronics2008

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      R. Y. Gunji, M. Nakano, A. Tsukazaki, A. Ohtomo, T. Fukumura, M. Kawasaki
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      KINKEN-WAKATE 2008
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      宮城県仙台市
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      宮城県仙台市
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  • [Presentation] 室温強磁性酸化物半導体Ti_<1-x>Co_xO_2-δの光伝導特性2008

    • Author(s)
      山田良則、福村知昭、上野和紀、中野匡規、山崎高志、牧野哲征、川崎雅司
    • Organizer
      第116回東北大学金属材料研究所講演会
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
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      2008-11-27
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      郡司遼佑、中野匡規、塚埼敦、大友明、福村知昭、川崎雅司
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      宮城県仙台市
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      2008-11-27
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      第116回東北大学金属材料研究所講演会
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      宮城県仙台市
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      2008-11-27
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  • [Presentation] Advanced ceramics for future electronics2008

    • Author(s)
      T. Fukumura
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      UK-Japan Frontiers of Science Symposium
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      神奈川県三浦郡
    • Year and Date
      2008-10-04
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    • Author(s)
      坂本勇太、小林正起、片岡隆史、宋敬錫、藤森淳、F. H. Chang、L. Lee,H. J. Lin、D. J. Huang、C. T. Chen、豊崎秀海、福村知昭、川崎雅司
    • Organizer
      日本物理学会 2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手県盛岡市
    • Year and Date
      2008-09-21
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    • Author(s)
      山下直飛人、須田山貴亮、田久保耕、溝川貴司、豊崎秀海、福村知昭、川崎雅司
    • Organizer
      日本物理学会 2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手県盛岡市
    • Year and Date
      2008-09-21
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    • Author(s)
      坂本勇太、小林正起、片岡隆史、宋敬錫、藤森淳、F. H. Chang、L. Lee, H. J. Lin、D. J. Huang、C. T. Chen、豊崎秀海、福村知昭、川崎雅司
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
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      岩手県盛岡市
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      2008-09-21
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      山下直飛人、須田山貴亮、田久保耕、溝川貴司、豊崎秀海、福村知昭、川崎雅司
    • Organizer
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      岩手県盛岡市
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      2008-09-21
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    • Author(s)
      山田良則、福村知昭、上野和紀、中野匡規、山崎高志、牧野哲征、川崎雅司
    • Organizer
      第69回応用物理理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛知県春日井市
    • Year and Date
      2008-09-05
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      第69回応用物理理学会学術講演会
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      愛知県春日井市
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      T. Fukumura, K. Ueno, T. Yamasaki, Y. Yamada, M. Nakano, M. Kawasaki
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      山田良則、福村知昭、上野和紀、中野匡規、山崎高志、川崎雅司
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      第115回金属材料研究所講演会
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      宮城県仙台市
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      2008-05-13
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      上野和紀、福村知昭、山田良則、中野匡規、山崎高志、川崎雅司
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      第115回金属材料研究所講演会
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      宮城県仙台市
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      2008-05-13
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      上野和紀、福村知昭、山田良則、中野匡規、山崎高志、川崎雅司
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      第115回金属材料研究所講演会
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      宮城県仙台市
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      2008-05-13
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      上野和紀,福村知昭,山田良則,中野匡規,山崎高志,川崎雅司
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      2008年春季 第55回応用物理学関係連合講演会
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      千葉県船橋市
    • Year and Date
      2008-03-28
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      山田良則,福村知昭,上野和紀,中野匡規,山崎高志,川崎雅司
    • Organizer
      2008年春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      千葉県船橋市
    • Year and Date
      2008-03-28
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] アナターゼ構造Ti_<1-x>Co_xO_<2-δ>の高温異常ホール効果2008

    • Author(s)
      上野和紀, 福村知昭, 山田良則, 中野匡規, 山崎高志, 川崎雅司
    • Organizer
      2008年春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2008-03-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] アナターゼTi_<1-x>Co_xO_<2-δ>薄膜における強磁性-常磁性相境界の磁性2008

    • Author(s)
      山田良則, 福村知昭, 上野和紀, 中野匡規, 山崎高志, 川崎雅司
    • Organizer
      2008年春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      船橋
    • Year and Date
      2008-03-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] High temperature measurements of anomalous Hall Effect in anatase Ti_<1-x>Co_xO_2-・2007

    • Author(s)
      K. Ueno, Y. Yamada, H. Toyosaki, M. Nakano, T. Yamasaki, T. Fukumura, M. Kawasaki
    • Organizer
      第12回「半導体スピン工学の基礎と応用」研究会 (PASPS12)
    • Place of Presentation
      大阪府吹田市
    • Year and Date
      2007-12-21
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] High temperature measurements of anomalous Hall Effect in anatase Ti_<1-x>Co_xO_<2-δ>2007

    • Author(s)
      K. Ueno, Y. Yamada, H. Toyosaki, M. Nakano, T. Yamasaki, T. Fukumura, M. Kawasaki
    • Organizer
      第12回 「半導体スピン工学の基礎と応用」研究会(PASPS12)
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2007-12-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Anomalous Hall Effect in anatase Ti_<1-x>Co_xO_2 above room temperature2007

    • Author(s)
      K. Ueno, T. Fukumura, H. Toyosaki, M. Nakano, T. Yamasaki, Y. Yamada, M. Kawasaki
    • Organizer
      52nd Magnetism and Magnetic Materials Conference
    • Place of Presentation
      Tampa, USA
    • Year and Date
      2007-11-08
    • Related Report
      2008 Final Research Report 2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Spin-related phenomena of TiO_2:Co2007

    • Author(s)
      T. Fukumura, H. Toyosaki, K. Ueno, M. Nakano, M. Kawasaki
    • Organizer
      The 34th International Symposium on Compound Semiconductors
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2007-10-16
    • Related Report
      2008 Final Research Report 2007 Annual Research Report
  • [Presentation] On ferromagnetism in magnetic oxide semiconductors2007

    • Author(s)
      T. Fukumura, H. Toyosaki, K. Ueno, M. Nakano, T. Yamasaki, M. Kawasaki
    • Organizer
      JSPS Japan-Poland Seminar on Magnetic Semiconductors
    • Place of Presentation
      Warsaw, Poland
    • Year and Date
      2007-09-28
    • Related Report
      2008 Final Research Report 2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 透明で電気を流す強磁性半導体:CoドープTiO_22007

    • Author(s)
      福村知昭,豊崎秀海,上野和紀,中野匡規,山崎高志,山田良則,川崎雅司
    • Organizer
      エレクトロニクス技術広域分野研究交流会
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2007-09-21
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 透明で電気を流す強磁性半導体:CoドープTiO_22007

    • Author(s)
      福村知昭, 豊崎秀海, 上野和紀, 中野匡規, 山崎高志, 山田良則, 川崎雅司
    • Organizer
      エレクトロニクス技術広域分野研究交流会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-09-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] CoドープTiO_2を用いた磁気伝導デバイスの可能性2007

    • Author(s)
      福村知昭,豊崎秀海,上野和紀,中野匡規,山崎高志,川崎雅司
    • Organizer
      第68回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      北海道札幌市
    • Year and Date
      2007-09-06
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] CoドープTiO_2を用いた磁気伝導デバイスの可能性2007

    • Author(s)
      福村知昭, 豊崎秀海, 上野和紀, 中野匡規, 山崎高志, 川崎雅司
    • Organizer
      第68回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-06
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic oxide semiconductors toward room temperature spintronics2007

    • Author(s)
      T. Fukumura, H. Toyosaki, K. Ueno, M. Nakano, T. Yamasaki, M. Kawasaki
    • Organizer
      the third Euro-Asian Symposium on Magnetism, EASTMAG-2007
    • Place of Presentation
      Kazan, Russia
    • Year and Date
      2007-08-26
    • Related Report
      2008 Final Research Report 2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 強磁性半導体の異常ホール効果のスケーリング2007

    • Author(s)
      福村知昭,豊崎秀海,上野和紀,中野匡規,山崎高志,川崎雅司
    • Organizer
      ボトムアップ若手の会 第二回研究会
    • Place of Presentation
      茨城県つくば市
    • Year and Date
      2007-07-21
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 強磁性半導体の異常ホール効果のスケーリング2007

    • Author(s)
      福村知昭, 豊崎秀海, 上野和紀, 中野匡規, 山崎高志, 川崎雅司
    • Organizer
      ボトムアップ若手の会 第二回研究会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2007-07-12
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] Frontiers in Materials Research: Advances in Materials Research, Vol. 10, p.87-92, Y. Fujikawa, K. Nakajima, T. Sakurai (Eds.) (A scaling behavior of anomalous Hall effect in cobalt doped TiO_2)2008

    • Author(s)
      T. Fukumura, H. Toyosaki, K. Ueno, M. Nakano, T. Yamasaki, M. Kawasaki
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 強磁性半導体素子及び強磁性半導体の制御方法2009

    • Inventor(s)
      福村知昭、川崎雅司、上野和紀、岩佐義宏、下谷秀和、山田良則
    • Industrial Property Rights Holder
      独立行政法人科学技術振興機構
    • Industrial Property Number
      2009-080616
    • Filing Date
      2009-03-27
    • Related Report
      2008 Annual Research Report 2008 Final Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 多層膜構造体、及び素子構造2008

    • Inventor(s)
      川崎雅司、福村知昭、大友明、豊崎秀海、山田康博、大野英男、松倉文礼
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Acquisition Date
      2008-04-04
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 多層膜構造体、及び素子構造2008

    • Inventor(s)
      川崎雅司、福村知昭、大友明、豊崎秀海、山田康博、大野英男、松倉文礼
    • Industrial Property Rights Holder
      東北大学
    • Filing Date
      2008-04-04
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] コバルトドープ二酸化チタン膜の作製方法、コバルトドープ二酸化チタン膜、及び多層膜構造2007

    • Inventor(s)
      川崎雅司、福村知昭、大友明、豊崎秀海、山田康博、大野英男、松倉文礼
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Acquisition Date
      2007-04-20
    • Related Report
      2008 Final Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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